Адаптации растений к жизни на суше

Теперь, когда мы познакомились с отличительными признаками четырех основных групп растений, а именно моховидных, папоротниковидных, голосеменных и покрытосеменных (цветковых), нам легче представить эволюционный прогресс, сделанный растениями в процессе адаптации к жизни на суше.

Проблемы

Пожалуй, наитруднейшей проблемой, которую надо было как-то преодолеть, чтобы перейти от водного образа жизни к наземному, была проблема обезвоживания. Любое растение, незащищенное тем или иным способом, например не покрытое восковой кутикулой, очень скоро высохнет и несомненно погибнет. Даже если преодолеть эту трудность, останутся другие нерешенные проблемы. И прежде всего вопрос о том, как успешно осуществить половое размножение.

У первых растений в размножении участвовали мужские гаметы, способные приблизиться к женским гаметам, только плавая в воде. Обычно считают, что первые растения, освоившие сушу, произошли от зеленых водорослей, у отдельных из наиболее эволюционно продвинутых представителей которых появились репродуктивные органы, а именно архегонии (женские) и антеридии (мужские); в этих органах были спрятаны, а, следовательно и защищены гаметы.

Это обстоятельство и ряд других вполне определенных приспособлений, помогающих избежать высыхания, позволили некоторым представителям зеленых водорослей завладеть сушей. Одна из важнейших эволюционных тенденций у растений — это постепенно увеличивающаяся независимость их от воды. Ниже перечислены те основные трудности, которые связаны с переходом от водного к наземному существованию.

1. Обезвоживание. Воздух — это среда, способствующая высыханию, а вода необходима для жизни по целому ряду причин (разд. 3.1.2). Следовательно, возникает необходимость в приспособлениях для получения и запасания воды.

2. Размножение. Нежные половые клетки должны быть защищены, а подвижные мужские гаметы (спермии) могут встретиться с женскими гаметами только в воде.

3. Опора. В отличие от воды воздух не может служить опорой растениям.

4. Питание. Растениям необходимы свет и диоксид углерода (CO2) для фотосинтеза, поэтому хотя бы часть растения должна возвышаться над землей. Однако минеральные соли и вода находятся в почве или на ее поверхности, и, чтобы эффективно использовать эти вещества, часть растения должна находиться в земле и расти в темноте.

5. Газообмен. Для фотосинтеза и дыхания нужно, чтобы обмен диоксида углерода и кислорода происходил не с окружающим раствором, а с атмосферой.

6. Факторы окружающей среды. Вода, особенно, когда ее так много, как, скажем, в озере или в океане, обеспечивает высокое постоянство условий окружающей среды. Наземная же среда обитания в гораздо большей степени характеризуется изменчивостью таких важных факторов, как температура, интенсивность освещения, концентрация ионов и pH.

Литература. Биология : в 3 т. Т. 1 / Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут ; под ред. Р. Сопера

AOF | 02.01.2021 11:55:20