Циклы растений

История и особенности папоротников

У этого термина существуют и другие значения, см. Карбон.

Часть геологической истории Земли

Каменноугольный период Карбон

358,9—298,9 млн лет назад

Карта континентов в середине карбона (330 млн лет назад)

система отдел ярус Возраст, млн лет назад

Деление дано в соответствии с IUGS по состоянию на март 2020 года

Особенности и отличия от мхов

Папоротник

Папоротник в своём строении достаточно сильно отличается от мха. Давайте определим самые главные отличия от мхов и особенности папоротников:

Папоротник 1
Папоротник 2
Папоротник 3

У папоротника преобладает в жизненном цикле спорофит. Почему? Потому что взрослая стадия (та, что изображена на всех фотографиях сверху) размножается спорами, которые созревают в сорусах. Раз взрослая стадия размножается спорами, значит преобладает спорофит!

Споры

Жизненный цикл папоротника на примере орляка обыкновенного

Орляк

Итак, начнём с взрослого растения — зрелого спорофита (2n). На нижней поверхности вайи, в сорусах (спорангиях) мейозом формируются споры (n). Эти споры (n) дают начало молодому гаметофиту, который в процессе митотического роста становится зрелым. Зрелый гаметофит называется заросток (n). На заростке митозом образуются архегоний (жен.) и антеридий (муж.). Это — половые органы папоротника. В архегонии митозом формируются яйцеклетки (n), а в антеридии митозом формируются сперматозоиды (n). Когда сперматозоид с помощью воды (вода необходима для размножения) попадает к яйцеклетке, происходит оплодотворение и образование зиготы (2n). Зигота развивается митозом, сначала образуется незрелый спорофит, а затем и зрелый спорофит (2n). Цикл замыкается.

Выжимка фактов для ЕГЭ

Выжимка 1
Выжимка 2

Древние вымершие папоротникообразные жившие около 300 млн. лет назад отмирая образовали залежи каменного угля.

Выжимка 3
Выжимка 4

ОТДЕЛ Папоротникообразные

Папоротник 4
Папоротник 5

Встречаются наземные формы (орляк, щитовник) и водные формы (сальвиния), которые обитают в болотах и стоячих водоемах.

Папоротники: всё, что вам нужно знать

Насчитывается около 12000 видов папоротников, растущих по всему земному шару. Некоторые из них древовидные и произрастают в тропических лесах Азии, Америки и Австралии.

Разнообразие папоротников

Сильно рассеченные листья папоротников называются вайями, у некоторых видов они могут быть цельными. В умеренном климате многие папоротники имеют подземные побеги (корневища), от которых растут листья.

Распространение и характеристики

Папоротники встречаются в самых разных экосистемах – от пустынь до болот и озер. В тропических широтах они могут достигать высоты 15-25 метров. Большинство видов папоротников – наземные травянистые растения.

Особенности листьев

Листья папоротников имеют большое разнообразие по форме и внутреннему устройству. Их размеры могут колебаться от нескольких миллиметров до 30 метров. На нижней стороне листа располагаются спорангии со спорами, которые выпадают наружу по мере их созревания.

Значение и использование

Папоротники играли значительную роль в истории планеты, в том числе в формировании угольных залежей. Современные виды часто используются как декоративные растения, а некоторые молодые листья съедобны в сыром, соленом или маринованном виде.

Не стоит удивляться разнообразию и адаптивности этих растений, ведь папоротники – одни из первых растений, появившихся на земле!

Использование папоротника в различных областях

6. Тропический вид папоротник используют как азотное удобрение на рисовых полях.

Циклы растений

7. Использование папоротника в медицине

С корневища щитника мужского получали лекарства против паразитических червей, которые поселяются в организме человека и животных. Кроме того, отвары и настойки из листьев щитника мужского используют как обезболивающее и противовоспалительное средство для заживления ран.

8. Экологическая роль папоротников

Папоротники служат пищей и средой обитания для многих микроорганизмов и беспозвоночных животных. Они также выделяют кислород, необходимый всем живым организмам для дыхания.

9. Использование папоротников в строительстве

Стволы древовидных папоротников служат в тропиках строительным материалом, а на Гавайях их крахмалистую сердцевину используют в пищу. Корневища папоротника рарауфе были основой пищи маори, которые употребляли также корневища и побеги других папоротников.

Циклы растений

Географическое и экологическое видообразование

Как папоротникообразные приспособлены к жизни на суше? Прочитайте текст и выберите описания географического видообразования.

  1. Видообразование происходит в результате расширения ареала исходного вида или при попадании популяции в новые условия.
  2. Такое видообразование называют аллопатрическим.
  3. Примером видообразования служит формирование двух подвидов погремка большого на одном лугу.
  4. Естественный отбор способствовал формированию двух рас севанской форели, нерестящихся в разное время.
  5. Репродуктивная изоляция особей не является обязательным условием видообразования.
  6. Результатом изоляции является формирование эндемичных островных видов животных.

Ответ: 1, 2, 3

Установите соответствие между характеристиками и формами видообразования:

Характеристики видообразованияФорма видообразования
Расселение популяции за пределы ареалаГеографическое
Формирование внутрипопуляционных групп с разными сроками размноженияЭкологическое
Возникновение пространственной преграды
Возникновение пищевой специализации внутри популяции
Освоение нового местообитания в пределах ареала вида
Расширение ареала вида

Установите последовательность процессов экологического видообразования. Запишите соответствующую последовательность цифр.

  1. Формирование экологически изолированной популяции
  2. Репродуктивная изоляция и образование нового вида
  3. Изменение пищевой специализации у части особей в популяции
  4. Существенное изменение генофонда изолированной популяции
  5. Появление новых аллелей при случайных мутациях

Последовательность: 1, 3, 4, 2, 5

Последовательность процессов экологического видообразования

  1. Возникновение экологической изоляции
  2. Накопление мутаций у особей изолированной популяции
  3. Изменение сроков размножения у части особей в популяции
  4. Распространение новых аллелей при размножении особей
  5. Формирование нового вида в рамках ареала исходного вида
  6. Закрепление новых признаков естественным отбором

Примеры экологического видообразования

А) Бычий цапель потерял пищеварительную систему из-за неиспользования органов
Б) Рыжий таракан вытесняет черного таракана, так как лучше приспособлен к среде
В) Увеличение мозга человека произошло благодаря стремлению к совершенствованию
Г) Между волками и рысями существует конкуренция за пищу (зайцев)
Д) В стаде оленей наиболее быстрые особи выживают и оставляют больше потомков
Е) Самка павлина выбирает самца с наиболее ярким и длинным хвостом

Концепции видообразования

1 – Концепция Ламарка
2 – Теория Дарвина

Ответ на вопрос

Согласно эволюционной теории Ч. Дарвина:
2) Новые признаки возникают благодаря естественному отбору
3) Материалом для естественного отбора являются наследственные изменения
5) Ограниченность ресурсов приводит к борьбе за существование

Предложения по экологическому видообразованию

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны:

  1. Видообразование может происходить в пределах одного непрерывного ареала, если организмы обитают в разных экологических нишах.
  2. Примером видообразования служит формирование двух подвидов погремка большого, произрастающих на одном лугу.
  3. Пространственная изоляция групп организмов может происходить при расширении ареала и попадании популяции в новые условия.

Установите последовательность процессов при видообразовании. Запишите соответствующую последовательность цифр.1) распространение в изолированных популяциях полезных признаков2) естественный отбор особей с полезными признаками в изолированных популяциях3) появление новых признаков в изолированных популяциях4) образование новых подвидов5) разрыв ареала вида вследствие изменения рельефа

Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания экологического видообразования. Запишите цифры, под которыми они указаны.(1)Видообразование может осуществляться при стабильном ареале исходного вида. (2)Изоляция популяции может возникнуть в результате разрыва единого ареала. (3)Ареал вида может быть разорван физическими преградами (горы, реки и др.). (4)Для острова Мадагаскар характерны виды-эндемики, нигде не встречающиеся. (5)Исходный вид люцерны преобразовался со временем в два вида, занимающих общую территорию на Кавказе: люцерна серповидная растёт у подножия гор, а люцерна клейкая — на склонах гор. (6)В настоящее время вид чёрный дрозд распадается на две группы: одна обитает в глухих лесах, другая держится близ жилья человека.

Установите правильную последовательность процессов, происходящих при географическом видообразовании. Запишите соответствующую последовательность цифр.1) образование новых видов2) изменение генофонда и появление репродуктивной изоляции3) сохранение новых признаков естественным отбором4) мутагенез и борьба за существование в изолированных популяциях5) расчленение исходного ареала преградами

Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания географического видообразования. Запишите цифры, под которыми они указаны.(1)Ареал вида крайне редко бывает однородным; как правило, он характеризуется различными местами обитания. (2)На Галапагосских островах Ч. Дарвин нашёл нигде больше не встречающиеся виды ящериц, черепах и птиц, которые близки к южноамериканским видам. (З)При образовании Берингова пролива евразийские и американские популяции бобров превратились в отдельные виды. (4)Эволюция видов продолжается и в настоящее время, изменение видов можно наблюдать на протяжении жизни одного человека. (5)Родственные виды Чайка серебристая и Клушахохотунья сформировались в результате расширения ареала исходного вида. (6)В озере Севан обнаружены разные популяции форели, различающиеся сроками нереста.

Установите хронологическую последовательность географического видообразования. Запишите соответствующую последовательность цифр.1) отбор особей с полезными изменениями2) формирование новых признаков в новых условиях3) накопление генетических изменений4) географическая изоляция между популяциями5) становление нового вида6) возникновение репродуктивной изоляции

Виды тихоокеанской саламандры (Ensatina) распространены вокруг долины в Калифорнии, которая ограничена горным массивом. В процессе эволюции последовательно образовались виды, которые отличались друг от друга по окраске и другим морфологическим признакам (направление распространения видов указано на рисунке стрелками). Соседние виды способны свободно скрещиваться (например, E. klauberi и E. oregonensis). Однако виды (E. klauberi и E. platensis), ареалы которых тоже соприкасаются, не могут скрещиваться. Какой тип видообразования иллюстрирует данный пример? Почему у соседних подвидов (E. klauberi и E. oregonensis) происходит скрещивание? Дайте аргументированный ответ.

Рассмотрите схемы процессов видообразования А и Б. На какой схеме отражено экологическое (симпатрическое) видообразование? Ответ поясните. Как происходит этот процесс видообразования?

  1. А — экологическое (симпатрическое) видообразование;2) в пределах исходного ареала сформировались разные экологические условия ИЛИ в пределах исходного ареала особями осваивались новые (разные) экологические ниши;3) возникает экологическая изоляция;4) обмен генов становится невозможным или затрудняется;5) происходит накопление мутаций в каждой экологически изолированной группе особей;6) возникает репродуктивная изоляция (особи из разных экологических групп теряют способность скрещиваться);7) образуются новые виды.

Как с позиции эволюционной теории Ж.Б. Ламарка могли развиться видоизменённые в иголки листья кактуса?

Флора и фауна

Дендрерпетон — наземный темноспондил

Растения каменноугольного периода

В течение карбона появились среди беспозвоночных: новые отряды фораминифер, переднежаберные и лёгочные гастроподы, среди позвоночных: рептилии (котилозавры) и синапсиды, среди высших растений — различные голосеменные: хвойные, кордаитовые и цикадовые.

Массовых вымираний не наблюдалось. Вымерли только некоторые головоногие моллюски, иглокожие (текоидеи) и граптолиты (стереостолонаты).

В целом карбон характеризуется процветанием таких групп организмов, как фораминиферы — фузулиниды, кораллы — табулятоидеи, хететиды и ругозы (четырёхлучевые), среди моллюсков — гастроподы, наутилоидеи со спиральной раковиной, аммоноидеи (гониатиты), мшанки, замковые брахиоподы — продуктиды и спирифериды, морские лилии и древние морские ежи, также расцвет испытывают земноводные (стегоцефалы), членистоногие (в особенности насекомые) и высшие растения (плауны и хвощи). В морях царили разнообразные хрящевые рыбы (акулы и брадиодонты). Некоторые акулы (например, камподусы) могли достигать длины до 13 метров. Сохранялись пресноводные кистепёрые, в том числе и рипидистии. Обитавшие в болотах рипидистии-ризодонты были высшими хищниками. Ризод, например, достигал 8 метров в длину и был самым страшным хищником пресных вод.

Отмечается большое разнообразие амфибий. Эогиринус — крупное, до 4,5 м длиной, земноводное,— возможно, охотился на манер аллигатора. А 15-сантиметровый микробрахий питался мельчайшим животным планктоном. У бранхиозавра, похожего на головастика, были жабры. Зауроплевра и сцинкозавр больше напоминали тритонов. Небольшой хищник Pederpes, в отличие от своих предков акантостег, имел довольно развитые конечности и передвигался по суше. Помимо основных групп «амфибий» — батрахоморф и рептилиоморф — существовали разнообразные немногочисленные группы (лепоспондилы, локсомматиды, микрозавры, крассигириниды).

В нижнем карбоне возникают примитивные формы рептилий, которые, избегая конкуренции и хищников, заселяли более сухие пространства. Сначала первые рептилии ещё обитали вблизи воды, как например вестлотиана, но позже они удалялись от неё всё дальше и дальше, пока не стали сухопутными животными.

В карбоне дальнейшее распространение получили споровые растения: сигиллярии, лепидодендрон (плауновидные), каламиты (хвощевидные), ставроптерисы, различные ужовниковые (папоротниковидные), семенные хвощи, кордаиты (голосеменные). Возникшие семенные растения могли поселяться в более сухих местах обитания, так как особенности их размножения не связаны с наличием воды.

Эогиринус (птероплакс) — гигантский водный антракозавр-рептилиоморф

Тёплые болота изобиловали насекомыми и земноводными. Среди деревьев порхали гигантские летучие тараканы, стрекозы (меганевры) и подёнки. В гниющей растительности пировали гигантские артроплевры, дальние родичи многоножек. В подлеске встречались также многочисленные арахниды: метровый пульмоноскорпий, различные пауки и далёкие предки клещей.

Подразделение каменноугольной системы

Каменноугольная система подразделяется на 2 подсистемы, 3 отдела и 7 ярусов:

Период (система) Подсистема (Надотдел) Эпоха (отдел) Век (ярус)

Каменноугольный период Пенсильванская Верхний карбон Гжельский

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *