نباتات مزدهرة. متى ظهرت النباتات المزهرة؟

ظهور Creodonts عندما تفتح أبواب الماضي، نرى نظرات الوحوش التي لا معنى لها موجهة إلينا. هذه المخلوقات الرائعة الحياة الماضيةكان حجم الجسم متقدما بفارق كبير عن تطور تنظيمهم العصبي، وقد وجدنا بالفعل على صفحات كتابنا

في 22 يوليو 1879، في رسالة إلى صديقه وعالم النبات جوزيف هوكر، وهو نفس الشخص الذي أثبت افتراس Nepenthes، كتب تشارلز داروين عن "سره الرهيب" ... وحتى بعد مرور أكثر من قرن، يواصل العلماء المعاصرون لمناقشة "سر داروين الرهيب" - عندما ظهرت الزهور على الأرض، بعد كل شيء، وصفها العالم بأنها ليست حدثًا من حياته، بل أصل النباتات المزهرة!

إن ظهور المطبوعات المتحجرة للنباتات المزهرة في السجل الجيولوجي للأرض أمر مفاجئ للغاية - لم يتمكن العلماء من العثور على أشكال وسيطة يمكنها ربط كاسيات البذور بأسلافها الافتراضيين: إما سرخس البذور أو عاريات البذور.

عندما ظهرت الزهور على الكوكب - لغز داروين

يميز علماء النبات عدة مجموعات من عاريات البذور القديمة، بالمناسبة، فهي تشمل أيضًا سرخس البذور (هنا السرخس اسم تقليدي للغاية، لأن هذه النباتات تشبهها كثيرًا، لكنها ليست كذلك، لأنها بالأحرى رابط وسيط)، والتي يمكن أن تدعي لكي تكون سلفًا للنباتات المزهرة، فإن "السر الرهيب" يظل دون حل - وهو عدم وجود أشكال انتقالية من عاريات البذور إلى كاسيات البذور.

يبدو أن هناك أسلافًا محتملين، لكن من غير المعروف كيف حدث تطور الزهور والفواكه خطوة بخطوة الميزات التشريحية(على سبيل المثال، تختلف أنظمة الأسلاك في Holo- و كاسيات البذور بشكل كبير) - العلماء ينظرون فقط ...

ومع ذلك، فإن توقيت ظهور النباتات المزهرة هو أيضا لغزا. دعونا نحاول فهم تدفق المعلومات العلمية العقد الماضيالعثور على ذرات من الحقيقة في حل "سر داروين الرهيب".

متى ظهرت الزهور الأولى على أرضنا؟

يُنسب علماء النبات القديم بثقة أقدم الاكتشافات الأحفورية المعروفة إلى كاسيات البذور، وعدة أنواع من جنس الكارب القديم (Archaefructus Sun، وDilcher، وZheng et Zhou). اليوم، من المعروف أن عدة أنواع من هذه النباتات الأحفورية المذهلة من الصين، والتي يعود تاريخها إلى أواخر العصر الجوراسي وأوائل العصر الطباشيري - منذ حوالي مائة وأربعين - مائة وعشرين مليون سنة مضت.

ومن المثير للاهتمام، إلى جانب اكتشافات الفواكه القديمة، غالبا ما تحتوي المطبوعات على هياكل عظمية متحجرة من الأسماك - وهذا أعطى سببا لإعادة بناء هذه النباتات كمقيمين في الخزانات. الحفاظ عليها بشكل جيد للغاية الأنسجة الناعمهتشير النباتات والأسماك إلى أنها دُفنت فجأة تحت طبقة سميكة من الطمي أثناء الفيضان.

تظهر دراسة حبوب اللقاح الأحفورية أنه عند الحدود الجوراسية-الطباشيرية – قبل مائة وثلاثين مليون سنة كاسيات البذوركانت بالفعل منتشرة على نطاق واسع. وهذا يعني أن النباتات المزهرة نشأت في وقت أبكر بكثير، خلال الوقت المحدد.

عندما ظهرت الزهور على هذا الكوكب - وفقًا للاكتشافات الحفرية في شمال شرق الصين، كانت كاسيات البذور موجودة بالفعل في بداية العصر الجوراسي الأوسط - منذ مائة وسبعين - مائة وستين مليون سنة مضت. اكتشف علماء النباتات القديمة نورات متحجرة من Schmeissneria microstachys (Presl)، والتي كانت تعتبر في السابق ممثلًا لـ Ginkgoales Gorozh.

إلا أن العلماء تمكنوا من الكشف في أجسامها الكبيرة (الخضروات). الأعضاء الأنثويةالتكاثر) المدقة المغلقة، وهي نموذجية فقط لكاسيات البذور (ومن هنا جاء اسم "كاسيات البذور"). وفي ضوء هذا الاكتشاف، يقترح علماء الأحياء أن أولى كاسيات البذور ظهرت في أواخر العصر الترياسي - قبل مائتين وثلاثين - مائتين وعشرين مليون سنة.

على مدار ما يقرب من ربع قرن، كان هناك جدل حول تفسير المطبوعات المتحجرة لسانميجفيليا لويس (Sanmiguelia lewisii Brown) على أنها كاسيات البذور من أواخر العصر الترياسي. تم العثور على مطبوعاتها المحفوظة جيدًا في شمال غرب تكساس (الولايات المتحدة الأمريكية)، وتم تفسيرها على أنها نبات مزهر، وقد جمعت بين سمات فئتين: كل من أحاديات الفلقة (Liliopsida) وثنائيات الفلقة (Magnoliopsida) ... اليوم، تدعي Sanmigvelia أنها كذلك واحدة من أقدم النباتات المزهرة الشهيرة.

عندما ظهرت الزهور على هذا الكوكب - أكثر من ذلك معلومات مثيرة للاهتمامتقديم دراسات كيميائية للبقايا المتحجرة لـ Gigantopterids (Gigantopteridaceae Koidz.) - سرخس البذور التي كانت موجودة في أواخر العصر البرمي حتى الانقراض الكارثي (قبل مائتين وخمسة وأربعين - مائتين وخمسين مليون سنة) في نهاية عصر حقب الحياة القديمة .

اتضح أنها تحتوي على مستقلبات ثانوية - ترايتيربين أوليانان، يتم إنتاجها حصريًا بواسطة كاسيات البذور لصد الآفات المختلفة. وأخيرا، كان لدى Gigantopterids الكثير السمات المورفولوجيةالتشابه مع الزهور، ومع ذلك، لا يوجد دليل على أن لديهم الزهور حتى الآن.

تظهر الدراسات الوراثية الحديثة أن النباتات المزهرة الأولى ظهرت في موعد لا يتجاوز 215 مليون سنة مضت - على وشك العصر الترياسي والجوراسي.

الحفريات الحية.

أقدم نبات مزهر حديث معروف، Ambrobela trichopoda Baill، ينمو في جزيرة كاليدونيا الجديدة الصغيرة في جنوب المحيط الهادئ، والتي تعد مع نيوزيلندا من بقايا البر الرئيسي القديم لنيوزيلندا. كما هو الحال في نيوزيلندا، كذلك في كاليدونيا الجديدة - في عزلة تامة، تم الحفاظ على النظم البيئية الأثرية التي لم تتغير كثيرًا منذ زمن الديناصورات والبر الرئيسي لنيوزيلندا ...

دبوس شعر أمبروبيل (Amborella trichopoda Baill.) - نبات زهرة قديم على الأرض.

من نواحٍ عديدة، تعتبر أمبروبيلا فولوسونوزكوفا نباتًا مزهرًا فريدًا من نوعه، حيث أنها تحتوي على عدد من السمات التشريحية المتأصلة في عاريات البذور، وليس كاسيات البذور. على وجه الخصوص، يحتوي الخشب التصاعدي على نظام نباتي رائد ينقل الماء و المعادنمن الجذور إلى الأجزاء الهوائية من النبات - لكن لا تحتوي على أوعية، وفي مكانها توجد القصبات الهوائية - أعضاء قيادية مشابهة لتلك الموجودة في عاريات البذور.

الهيكل مميز أيضًا. الجهاز التناسلي- الزهور وطريقة التسميد . البحوث الجينيةأظهر أن أمبروبيلا نبات قديم للغاية ظهر على الأرض في نهاية العصر الجوراسي - منذ أكثر من مائة وخمسة وثلاثين مليون سنة.

لقد حدده العلماء عمومًا على أنه فرع شقيق للتطور من كاسيات البذور، على الرغم من أن الأمبروبيلا بلا شك نبات مزهر.

زنبق الماء الأبيض (Nymphaea alba L.) - حتى الديناصورات "أعجبت" بهذه الزهور.

عادةً ما تكون جميع زنابق الماء، التي ربما تنمو في أقرب بحيرة من كل قرائنا، أيضًا نباتًا قديمًا جدًا. رتبة Lattsviti (Nymphaeales Dumortier) أصغر إلى حد ما (ولكن ليس كثيرًا) من Ambrowhites (Amborellales Melikian) - فقط بضعة ملايين من السنين. عُرفت البصمات الأحفورية لزنابق الماء منذ العصر الطباشيري السفلي، أي منذ حوالي مائة وثلاثين مليون سنة.

في الغابات الاستوائية في ولاية كوينزلاند الأسترالية، ينمو نوعان متوطنان من نباتات الكروم التي تنتمي إلى جنس Austrobaileya (CT White)، والتي نجت هنا بعد ملايين السنين من الاضطرابات المناخية والجيولوجية. يجمعون خط كاملالسمات القديمة، إلى جانب مظاهر ميزات التخصص العالي.

زهرة Austrobaileya maculata CTWhite هي أقدم نبات في أستراليا.

مجموعة قديمة أخرى من كاسيات البذور الأحفورية الحية تمثل ممثلين عن عائلة Chloranthaceae (Chloranthaceae R. Br.) الشائعة في حوض المحيط الهادئ - من الشرق الأقصىآسيا وأستراليا عبر أوقيانوسيا ونيوزيلندا إلى الغرب أمريكا الجنوبية. من سمات هذه النباتات ، مثل أمبروبيلا ، بنية بدائية للغاية لنظام التوصيل ، ولا يوجد بها ساركاندرا العارية (ساركاندرا جلابرا (ثونبرج) ناكاي) التي تنمو في اليابان على الإطلاق!

Sarcandra Naked (Sarcandra glabra (Thunberg) Nakai) هو ممثل بقايا لعائلة Chloranthaceae (Chloranthaceae R. Br.).

الجنس العالمي من النباتات الزهقرنية (Ceratophyllum L.) ، الذي غالبًا ما تزرع أنواعه في أحواض السمك، ويمكن العثور عليه أيضًا في كل مكان في البرك والبحيرات، هو أيضًا قديم جدًا - جنس من عصر الديناصورات ...

تمتلك النباتات الزهقرنية نظام توصيل بدائي للغاية، يتمثل في القصبات الهوائية، وهو ليس نموذجيًا بالنسبة للغالبية العظمى من كاسيات البذور. أوراقها وسيقانها مغطاة بالكوتين، على غرار ثالوس الطحالب البنية. حتى الآن لم يحل العلماء مسألة الانتماء المنهجي للنباتات الزهقرنية ...

تأثير الجزيرة أم نقص النيتروجين؟

إن تفسير سبب ظهور النباتات المزهرة بوقاحة على الحدود الجوراسية-الطباشيرية سيكون بمثابة الكشف عن " سر رهيب» داروين. عندما ظهرت الزهور على هذا الكوكب، طرح العلماء عددا من الفرضيات، لكن لا أحد منهم قادر على إعطاء إجابة شاملة ومفصلة ...

يقودنا علم الوراثة وعلم الحفريات بشكل لا لبس فيه إلى أواخر العصر الترياسي، ولكن يبدو أن النباتات التي تتمتع بمثل هذه المزايا المهمة لسبب ما احتلت موقعًا مهيمنًا في النظم البيئية، وفجأة جدًا، بعد مائة مليون مليون سنة فقط من ظهورها - في أوائل العصر الطباشيري ...

ومن المرجح أن النباتات المزهرة الأولى نشأت في جزيرة معزولة أو مجموعة جزر ثم انتشرت في جميع أنحاء الأرض.

واحدة من جدا فرضيات مثيرة للاهتمام، يمكن أن يلقي الضوء على "السر الرهيب"، الذي يسمى تأثير الجزيرة. يمكن تفسير غياب الأشكال الوسيطة بين عاريات البذور والزهور، فضلاً عن التوسع المفاجئ للأخيرة على الكوكب منذ أكثر من مائة مليون عام، من خلال ظهورها وتطورها في جزيرة أو أرخبيل معزول.

نظرًا لارتباطها بعالم البر الرئيسي، تطورت نباتات الجزيرة أو الجزر بطريقتها الخاصة، مما أدى إلى ظهور كاسيات البذور. وقد لوحظت عمليات مماثلة الآن في الجزر والأرخبيلات النائية، على سبيل المثال، بالنسبة للنباتات المستوطنة في جزر فيجي.

ظروف الجزيرة القاسية محيط مفتوحطالب النباتات بتطوير طرق جذرية وجديدة للتكاثر والتكيف لزيادة بقاء النسل. من المحتمل أن يكون هذا التكيف هو العلاقة بين أسلاف الزهور والدبابير الملقحة. ومن الأخير تطور النحل فيما بعد.

لجذب الملقحات للنباتات عن طريق الانتقاء الطبيعي، طورت بتلات الزهور الزاهية، وإنتاج الرحيق. بالتوازي، يمكن أن يحدث تطور مشترك لتطور الثمار اللحمية في النباتات والإثمار في الحيوانات، مما ساهم في التوزيع الفعال للبذور، وتقسيمها إلى طبقات الجهاز الهضميوالحصول على ما يكفي العناصر الغذائيةعندما تنبت في فضلات الحيوانات.

أدى تطور كل هذه التعديلات إلى ظهور القدرة التنافسية للزهور، التي اخترقت القارات في نهاية العصر الجوراسي واستولت بسرعة كبيرة على جميع المنافذ البيئية المرتبطة بها، مما أدى إلى تشريد النباتات الأخرى إلى حد كبير.

هذه الفرضية مثيرة للاهتمام وجذابة للغاية، ومع ذلك، من الصعب إثبات ذلك - تحتاج إلى العثور على "الجزر ذاتها" (الآن يمكن أن تكون جزءًا من نوع ما من القارة أو قاع البحر) حيث تتنوع النباتات المزهرة.

واحدة من المتنافسين على دور مركز أصل كاسيات البذور هي الصين، حيث تم عزل الأرخبيل في معظم أنحاء الدهر الوسيط. ومع ذلك، فإن هذه الفرضية غير قادرة على تفسير النتائج التي توصلت إليها سانميجفيليا ليفيس والعديد من الأنواع الأخرى، مبدئيًا، للنباتات المزهرة في وسط القارة العملاقة السابقة بانجيا.

وعلى النقيض من الجزيرة، هناك فرضية بيئية، تشير إلى أن النباتات المزهرة تطورت تدريجياً وفي وقت واحد في جميع أجزائها. العالم القديمومع ذلك، كانت تحت ضغط من عاريات البذور والسراخس، والتي لم تشكل طبقات سميكة من التربة معها كافٍالنيتروجين المتاح.

كاسيات البذور هي نباتات سريعة النمو وتتطلب كمية كبيرة من العناصر الغذائية لنموها، في حين أن هذه الحالة ليست ضرورية بالنسبة لعاريات البذور والسراخس. لقد كان تطور العلاقات التكافلية مع البكتيريا المثبتة للنيتروجين هو الذي حدد التوسع السريع لكاسيات البذور على الحدود الجوراسية-الطباشيرية.

والدليل على ذلك هو أحدث الأبحاث اشكال الحياةواستراتيجيات الزهور القديمة - كانت نباتات صغيرة (عمرها عام واحد أو عامين) ذات استراتيجية تفاعلية نموذجية للأعشاب الضارة.

عندما ظهرت الزهور على الكوكب، سكنت الزهور بسرعة كبيرة المناطق التي لم تخضع لأي عوامل مزعزعة للاستقرار، على سبيل المثال، الحرائق والفيضانات والتدفقات الطينية والانهيارات الأرضية وما شابه ذلك، بشكل عام، التي تحتل منافذ بيئية هامشية في النظم البيئية القديمة الأرضية.

وفي وقت لاحق فقط تطورت إلى أشكال شجيرة وأشجار مثل الماغنوليا.

في النهاية، يبقى "السر الرهيب" لتشارلز داروين غير مكتشف في المستقبل، رغم أن الوقت يقترب كل يوم عندما ينكشف عنه ستار الغموض أيضا...

تم استبدالهم في ذلك الوقت، أيضًا بأشكال مختلفة وفي مناطق مختلفة من الأرض، بممثلين جدد لعالم النبات - النباتات المزهرة كاسيات البذور. لا يتحدث سجل الحفريات عن النزوح التدريجي لنباتات عاريات البذور بواسطة نباتات كاسيات البذور، كما كان الحال مع التغير في هيمنة السرخس في حقب الحياة القديمة إلى هيمنة عاريات البذور في الدهر الوسيط، ولكن على وجه التحديد عن تغيير حاد من نبات واحد إلى آخر. العديد من البقايا الأحفورية للسيكايات، والبينيتيت، والجنكة، وخاصة الصنوبريات القديمة، التي تمت مواجهتها بكثرة حتى منتصف العصر الطباشيري، تنكسر فجأة (بالمعنى الجيولوجي بالطبع؛ تشير كلمة "فجأة" إلى فترة ربما تصل إلى عدة ملايين من السنين). ، وتبدأ في كتلة هناك بقايا أحفورية من كاسيات البذور عريضة الأوراق من النباتات الخشبية. وبحلول نهاية العصر الطباشيري وبداية حقبة جديدة من حقب الحياة الحديثة، كان ظهور الغطاء النباتي للأرض في سماته الأساسية قريبًا بالفعل من الغطاء النباتي الحديث. كانت أشجار الطائرة والمغنوليا والنخيل والبلوط والصفصاف واللبخ وأشجار الزنبق والغار والقيقب والعديد من الأجناس الأخرى من النباتات الحديثة موجودة بالفعل في العصر الطباشيري وتوجد بكثرة في رواسبها. لقد تغير تكوين الأنواع بشكل كبير خلال الفترة الماضية.

إن الانتقال الحاد من هيمنة عاريات البذور إلى هيمنة كاسيات البذور يجعلنا نفترض وجود البعض تغييرات جذريةفي ظروف وجود النباتات التي غطت الكوكب بأكمله. اقترح البروفيسور M. I. Golenkin أنه في العصر الطباشيري حدثت بعض التغييرات على الأرض، مما أدى إلى حقيقة أن السحب التي غطت الأرض من قبل تبددت و أشعة الشمسبدأت تتساقط مباشرة على أوراق النباتات.

الأنواع القديمة من عاريات البذور والنباتات الشبيهة بالسرخس، التي تكيفت مع العيش في مناخ رطب وغيوم عالية، وجدت نفسها في ظروف غير مواتية، ولم تتمكن من إعادة البناء وبدأت في الانقراض. جنبا إلى جنب معهم، بدأت الزواحف العملاقة في الانقراض، وتخصصت بشكل ضيق في نظامهم الغذائي من عاريات البذور. يمكن للنوع الصغير من النباتات المزهرة أن يتكيف مع الظروف الجديدة ويغزو الأرض بسرعة.

من أي أسلاف ومتى نشأت النباتات المزهرة؟ من أسلافهم - عاريات البذور - النباتات المزهرة، أولا وقبل كل شيء، تختلف في "كاسيات البذور". وهذا يعني أن بذورها مغطاة، وتقع داخل الثمرة.

ثانيا، لديهم زهرة. أهم الأجهزةاللون، وكذلك المدقة والأسدية. وعادة ما تكون مغطاة بتويج من البتلات ذات الألوان الزاهية وكأس من الكأسية الخضراء.

الزهور متنوعة للغاية: يمكن أن تكون الأسدية والمدقات موجودة زهور مختلفة(ذكر و زهور أنثى) أو في زهرة واحدة (زهرة ثنائية الجنس). يمكن تمثيل تكامل الزهرة بكل من التويج والكأس أو أحدهما. هناك زهور ذات مدقات واحدة ومتعددة، وما إلى ذلك.

تعتبر المدقة مميزة بشكل خاص للنباتات المزهرة. ولم يتم العثور على مثل هذا العضو في مجموعات أخرى من النباتات. وهو يتألف من المبيض والأسلوب والوصمة. تتطور البذور في المبيض. وينشأ في البويضة كيس جنيني، أجزاؤه الأساسية هي الأنثى خلية جنسية- البيضة - والخلية المركزية للكيس.

تتكون السداة من خيوط ومتك. تتطور جزيئات الغبار في المتك. في ذرة الغبار تظهر الخلايا الجرثومية الذكرية - سبيرمين. تسقط حبة الغبار على ميسم المدقة وتنبت مكونة أنبوبة حبوب اللقاح التي تنمو في أنسجة المدقة وتصل إلى البويضة. من أنبوب حبوب اللقاح ينزلق إلى التجويف كيس الجنيناثنين من الحيوانات المنوية. واحد منهم يخصب البويضةوبعد ذلك يبدأ تطور الجنين. ويندمج الحيوان المنوي الآخر معه الخلية المركزيةكيس الجنين، وهذا يسبب التطور الأنسجة التي تغذي الجنين- السويداء.

ونتيجة لذلك، يحدث تخصيبان متزامنان في كاسيات البذور، وهو أمر ضروري لنمو الجنين وتكوين الغذاء له.

يعود شرف اكتشاف "الإخصاب المزدوج" إلى العالم الروسي الأكاديمي إس جي نافاشين. الأهمية البيولوجية"الإخصاب المزدوج" الذي ظهر لأول مرة في عالم النبات هائل. الوراثة المزدوجة، التي تظهر نتيجة إخصاب البويضة وترتبط بزيادة في حيوية الجسم، وإثراء الأساس الوراثي، تتعزز بشكل أكبر بسبب تغذية الجنين بالطعام "المزدوج"، والتي نشأت أيضًا نتيجة للعملية الجنسية. من الممكن تمامًا أن يكون أحد الشروط الأساسية"انتصار" كاسيات البذور وظهور الإخصاب المزدوج فيها مما أدى إلى زيادة حيويتها وقدرتها على التكيف مع الظروف البيئية الجديدة والمتنوعة.

بعد الإخصاب من البويضاتشكلت بذرة، وينشأ من جدار المبيض بيريكارب. بشكل عام، يتم تشكيل من المدقة الجنين.

وكانت صور بنية المدقة التي وصفناها وعمليات الإخصاب المزدوج التي تحدث فيها وتكوين ثمرة من المدقة هي التغيرات الجديدة والأكبر في هذه المرحلة من تطور عالم النبات.

كانت القفزة من عاريات البذور إلى كاسيات البذور واحدة من أكبر القفزات في تاريخ الحياة النباتية. لقد أبعد كاسيات البذور عن أسلافها بين عاريات البذور لدرجة أن علماء النبات، على الرغم من البحث المتعمق لأكثر من نصف قرن، لم يتمكنوا من تحديد من هو سلف النباتات المزهرة. لا تقدم الدراسات الأحفورية ولا الدراسات المقارنة للأشكال الحية إجابات مباشرة على هذا السؤال. هناك العديد من النظريات والفرضيات حول أصل الزهرة والنباتات المزهرة، ولكن لم يحظ أي منها بالاعتراف العام.

إن حل مسألة أسلاف النباتات المزهرة معقد بسبب حقيقة أننا، على الأرجح، ما زلنا لا نعرف أقدم ممثليهم. الظهور بين النباتات الأحفورية للعصر الطباشيري مباشرة بأعداد كبيرةممثلو النباتات المزهرة من عائلات وأجناس مختلفة لا يعني على الإطلاق أن النباتات المزهرة ظهرت على الأرض في ذلك الوقت. على العكس من ذلك، يشير هذا إلى أنهم نشأوا في وقت سابق بكثير: في المنتصف أو حتى في بداية الدهر الوسيط. يعزو عدد من العلماء مكانهم الأصلي إلى الحزام الاستوائي في إحدى القارات، ثم غرق في المحيط. يعتبر بعض الباحثين مثل هذه البر الرئيسي Pacifida المدفونة بالمياه المحيط الهادي، آخرون - أتلانتس، إلخ. إذا كان الأمر كذلك، فمن المفهوم لماذا لم يتم العثور على النباتات المزهرة بين حفريات الدهر الوسيط. لقد مرت النباتات المزهرة الأولية بتاريخها في إحدى القارات الغارقة آنذاك، وبالطبع فإن مياه المحيط تخفي آثارها عنا. ولكن قبل موت هذه الأرض أشكال مختلفةتمكنت النباتات المزهرة من الانتقال إلى القارات التي لا تزال موجودة ومواصلة تطورها هناك. يفسر هذا الافتراض تنوع النباتات المزهرة التي ظهرت على الفور في العصر الطباشيري. من النباتات المزهرة التي عاشت في العصر الطباشيري، النوع الأقدم من حيث بنية أزهارها وخشبها، القريب من خشب عاريات البذور، سيكون الماغنوليا، وشجرة التوليب، وما إلى ذلك. وهذا هو الرأي المقبول عمومًا) يبدأ نسب النباتات المزهرة. إن التعرف على متعدد الكربوس باعتباره النوع الأقدم بين النباتات المزهرة المعروفة لنا يعطي سببًا لربط أصله من السيكاديات أو البينيتيت القريبة منها، أي اعتبار هذه عاريات البذور أسلافًا للنباتات المزهرة.

إن ظهور النباتات المزهرة على ساحة الحياة وانتصارها في النضال من أجل الوجود قد غيّر بشكل جذري مظهر الغطاء النباتي للأرض، ويمكن القول إنه أحدث ثورة في الطبيعة العضوية بأكملها. أفسحت غابات عاريات البذور والسراخس القاتمة والرتيبة والرتيبة المجال أمام كاسيات البذور المتنوعة في الشكل والألوان الزاهية لأزهارها وثمارها.

من خلال التكيف مع الظروف البيئية المتغيرة بشكل متزايد، قطعت النباتات المزهرة شوطا طويلا في التطور من الأشجار والشجيرات إلى النباتات العشبية المعمرة والسنوية. وكان من بينها أشكال طورت التكيفات مع الحياة فيها البيئة المائية: ليس فقط في الأنهار والبحيرات ذات المياه العذبة، ولكن أيضًا في البحار المالحة. لم تمتلك عاريات البذور مثل هذه المرونة التكيفية على الإطلاق، ومن بينها لم يكن هناك ولم يكن هناك شكل عشبي واحد ولا نبات مائي واحد.

لقد خلقت النباتات المزهرة قاعدة غذائية جديدة للحيوانات أفضل وأكثر تنوعًا بشكل لا يضاهى. ليس هناك شك في أن الثدييات في تطور سريع منذ بداية العصر الثالث للغاية دور مهملعبت النباتات المزهرة. وفي تاريخ الطيور، وخاصة الحشرات، يتضح أيضًا دور النباتات المزهرة. وفي الوقت نفسه، كان دور الحيوانات في مواصلة تطوير النباتات المزهرة في غاية الأهمية. ومن المعروف مدى تنوع تكيفات النباتات للتلقيح المتبادل بمساعدة الحشرات (وفي النباتات الاستوائية بمساعدة الطيور وحتى الخفافيش)، لتفريق الفواكه والبذور بمساعدة الطيور والثدييات.

ارتبط تاريخ العديد من الحيوانات بتكيفها معها تغذية أفضلالنباتات. ويمكن التأكيد بشكل قاطع على أن مجموعات كاملة من الحيوانات، مثل القرود آكلة البذور وآكلة البذور، لا يمكن أن تنشأ وتتطور أكثر إلا في بيئة النباتات المزهرة. وبالتالي، لعبت النباتات المزهرة دورا معينا في ظهور الإنسان.

حدثت المراحل الأولى لهيمنة النباتات المزهرة في مناخ دافئ وموحد إلى حد ما. حتى في المناطق القطبية، حيث تقع غرينلاند وسفالبارد الحديثة، كان هناك مناخ رطب ودافئ، ونمت أقارب النباتات شبه الاستوائية الحديثة هناك - ماغنوليا، الغار، البرسيمون، الكستناء، إلخ. أشجار النخيل، ماغنوليا، أشجار الكينا، و حتى هذه الأشكال الاستوائية مثل فاكهة الخبز، والباندان، وما إلى ذلك. وكانت السيطرة خلف الأشجار. كانت الغابات دائمة الخضرة المكونة من أشجار عملاقة عريضة الأوراق متشابكة مع الكروم، ومعها عدد قليل من النباتات العشبية (الحبوب والبردي) نمطًا شائعًا في الغطاء النباتي للأرض في ذلك الوقت.

في هذه الغابات، لا يزال هناك عدد قليل من بقايا عاريات البذور القديمة: السيكاديات، الجنكة، الأراوكاريا، السكويا، المتكيفة مع الظروف الجديدة. كما بدأت تظهر عاريات البذور الجديدة - الصنوبر، الذي يحب الضوء أكثر بكثير من أسلافه. وبحلول منتصف العصر الثالث، كانت أوروبا الشمالية مغطاة غابات الصنوبر. ينتشر السرو المستنقعي (التاكسوديوم) على نطاق واسع في الأراضي الرطبة. كل هذه الغابات القوية تركت ذكرى عن نفسها على شكل رواسب من الفحم البني.

من المعروف أن النباتات الصنوبرية قد نجت حتى يومنا هذا وتلعب دورًا مهمًا في الغطاء النباتي الحديث للمناطق المعتدلة. أنها تشكل مساحات ضخمة من الغابات في هذه المناطق. في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، تحتل الغابات الصنوبرية من الصنوبر والتنوب والصنوبر وغيرها من الأنواع مساحة كبيرة مساحة كبيرةمن الغابات النفضية.

يبدأ التبريد في النصف الثاني من العصر الثالث. يبدأ مناخ الأرض في اكتساب السمات المميزة لمناخ عصرنا. يتم تحديد المناطق المناخية تدريجياً: الحارة - الاستوائية وشبه الاستوائية، - المعتدلة والباردة. يؤدي انخفاض درجة الحرارة بنهاية العصر الثالث وبداية العصر الرباعي (الحديث بالنسبة لنا) إلى تكوين تراكمات قوية من الجليد في المناطق المتاخمة للقطبين الشمالي والجنوبي: في أوروبا، وسيبيريا، أمريكا الشمالية- في نصف الكرة الشمالي، في نيوزيلندا، تسمانيا - في الجنوب.

بدأت فترة التجلد العظيم ("العصر الجليدي"). ولم يكن التجلد ظاهرة دائمة. انتقلت الأنهار الجليدية إما من القطبين إلى خطوط العرض السفلية، أو تراجعت، ثم كانت هناك فترات من ارتفاع درجة حرارة المناخ. على أراضي الجزء الأوروبي من اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، نزلت ألسنة النهر الجليدي الفينوسكندنافي بعيدًا جدًا إلى الجنوب: على طول نهر الدنيبر إلى كريمنشوج وعلى طول نهر الدون إلى مدينة سيرافيموفيتش (مصب نهر ميدفيديتسا).

من الواضح ما هي التغييرات الهائلة التي أحدثها التبريد على الغطاء النباتي للأرض وما هو التأثير الحاد الذي قد يتركه على التطوير الإضافي لعالم النبات.

بالفعل تميزت المراحل الأولى من التبريد بالانقراض الجماعي لأكثر الأشكال المحبة للحرارة. تختفي أشجار النخيل والمغنوليا والغار والجنكة والعديد من الممثلين الآخرين لنباتات غابات العصر الثالث المبكر التي ذكرناها من تكوين غابات العصر الثالث في أوروبا. تتشكل الغابات المعتدلة من أشجار البوق والزان والحور والبلوط والألدر والبتولا والصنوبر وأجناس أخرى شائعة والآن

لغابات هذه المنطقة. يتم الحفاظ على الأشكال المحبة للحرارة حتى يومنا هذا كممثلين للنباتات الاستوائية وشبه الاستوائية. في الكتلة، تبدأ في الظهور أشكال شجيرة وشبه شجيرة من النباتات الخشبية الأكثر تكيفًا مع الظروف الباردة الدائمة.

تسبب المزيد من التبريد، وخاصة المرتبط بالتجلد، في تكوين موجه للأشكال العشبية، حيث تركزت براعم تطوير براعم جديدة في منطقة عنق الجذر تحت غطاء التربة، ومات الجزء العشبي الموجود فوق الأرض قبالة لفصل الشتاء. الخطوة التاليةظهرت الأشكال العشبية السنوية في التغيرات التكيفية للنباتات المزهرة. تتلاءم دورة تطويرها بأكملها مع فترة دافئة واحدة من العام (أو، كما يقولون، موسم نمو واحد). يبدأ النبات في التطور من البذور في الربيع وقبل بداية فترة البرد يكون لديه الوقت لإحضار البذور. يموت النبات نفسه، ولكن يتم توفير امتداد الجنس من خلال البذور المهيأة جيدًا للنقل درجات الحرارة المنخفضةو اخرين ظروف مغايرة(مثلا جاف).

إلا التغيير نظام درجة الحرارةعلى الأرض، مما تسبب في تغييرات مقابلة في توزيع الغطاء النباتي، كان هناك تغيير في نظام الرطوبة، والذي، بدوره، كان مصحوبا بالتغيرات المقابلة في النباتات. على الأرض، بشكل أكثر حدة مما كانت عليه في العصور الماضية، مناطق ذات رطوبة عالية، زيادة الجفافوالكثير بينهما.

بالنسبة للمناطق ذات الجفاف المتزايد، مرة أخرى، كانت النباتات العشبية المعمرة هي الشكل الأكثر تكيفًا. لذلك، على سبيل المثال، في المناطق القاحلة، تم تشكيل الغطاء النباتي السهوب، الذي يتكون بالكامل من النباتات العشبية.

في نهاية العصر الثالث، أي حتى قبل التجلد العظيم، ظهر أسلاف الإنسان المباشرون على الأرض. قبل مليون عام من عصرنا، عاش أسلافنا بالفعل، ممثلة في البقايا الأحفورية لـ Pithecanthropus و Sinanthropus و Neanderthal، وما إلى ذلك. من هؤلاء الأسلاف شبه الحيوانيين، في عملية إتقان الأدوات، تم تشكيل الإنسان. لقد ظهر في وجه الإنسان عامل قوي جديد يحول الطبيعة ويغيرها. "الإنسان وحده هو الذي نجح في فرض بصمته على الطبيعة: فهو لم يتحرك فقط أنواع مختلفةالنباتات والحيوانات، ولكن تغيرت أيضا مظهرومناخ إقامته قد تغير حتى في النباتات والحيوانات إلى حد أن نتائج نشاطه لا يمكن أن تختفي إلا بنخر عام العالم"، - هذا ما يقوله ف. إنجلز في إشارة إلى دور الإنسان في تطور الطبيعة. إن وتيرة عملية التطور، التي تتسارع باستمرار عبر تاريخ العالم العضوي، زادت بشكل خاص مع ظهور الإنسان الذي يحول الطبيعة.

ظهر الإنسان خلال انتشار واسع: نباتات مزهرة على الأرض. أعطته هذه النباتات الطعام والملبس والمسكن والأدوية وغير ذلك الكثير مما هو ضروري للحياة. إتقان واحد أو آخر خاصية مفيدةيمثل الكائن النباتي خطوة إلى الأمام في تطور الثقافة البشرية. منذ الأيام الأولى لوجوده، استخدمه الإنسان على نطاق واسع عالم الخضار. من المعروف أن الناس يستخدمون الآن بطريقة أو بأخرى 23000 نوع من النباتات، منها 20000 نوع، أي الغالبية العظمى، نباتات مزهرة (في المجموع، في الوقت الحاضر، تم وصف أكثر من 150000 نوع من النباتات المزهرة) .

إذا وجدت خطأ، يرجى تحديد جزء من النص والنقر عليه السيطرة + أدخل.

نباتات مزدهرة، أو كاسيات البذور, عفا عليها الزمن خفيات البذور(خط العرض. ماجنوليوفيتا، أو كاسيات البذورمن اليونانية الأخرى. ἀγγεῖον - إناء، σπέρμα - البذور) - قسم النباتات العليا، سمة مميزةوهو وجود الزهرة كعضو تكاثر جنسي وحاوية مغلقة في البويضة (ثم في البذرة التي نشأت منها ومنه ظهر اسم كاسيات البذور). ميزة أخرى مهمة للنباتات المزهرة هي الإخصاب المزدوج.

نطاق الأصناف

من حيث عدد الأنواع، يفوق عدد النباتات المزهرة بشكل ملحوظ جميع المجموعات الأخرى. نباتات أعلى، إلتقطناها معا.

توفر الأدبيات بيانات مختلفة عن العدد الأنواع الحديثةنباتات مزدهرة. في عام 2009، تم نشر عمل العالم الأسترالي تشابمان ( أ.د. تشابمان) "أعداد الأنواع الحية في أستراليا والعالم"، حيث يستعرض الآراء حول هذا الموضوع ويخلص إلى أنه اعتبارًا من عام 2009، يمكن للمرء تقدير الرقم الإجماليويبلغ عدد الأنواع الحديثة الموصوفة من النباتات الزهرية حوالي 269 ألفًا، ويبلغ إجمالي عدد الأنواع الحديثة من النباتات الزهرية على كوكبنا حوالي 350 ألفًا.

يختلف عدد العائلات والرتب بشكل كبير حسب التصنيفات؛ يحدد نظام تصنيف APG III (2009) 414 عائلة، والتي بدورها يتم تجميعها في 59 رتبة.

السمات المورفولوجية

الميزة الأكثر أهمية للنباتات المزهرة هي وجود عضو توليدي متخصص - الزهرة، الذي يتولى وظائف التكاثر الجنسي وجذب عوامل التلقيح. تحتوي النباتات الزهرية على بويضاتها في تجويف المبيض، الذي يتكون من اندماج الكربلة المفتوحة. تنمو جدران المبيض بعد الإخصاب وتتغير، مما يؤدي إلى تكوين يسمى الفاكهة.

وفي مجموعة أخرى من النباتات البذرية توجد عاريات البذور ( بينوفيتا، أو عاريات البذور)، لا يتم إخفاء البويضة عن التلقيح، ولا تكون البذور محاطة بثمرة حقيقية، ولكن في بعض الأحيان يمكن أن تغطي البذرة الهياكل اللحمية، على سبيل المثال، في أعضاء جنس الطقسوس.

أصل