Благотворительная стенгазета для школьников, родителей и учителей Санкт-Петербурга «Коротко и ясно о самом интересном». Выпуск №93, май 2016 года. Сайт к-я.рф.

Схема составлена по новейшим научным данным портала Антропогенез.ру (Составитель: Георгий Попов, к-я.рф)

 
«Наши предки прошли длинный и удивительный путь развития. Они менялись сами и меняли окружающий мир. Некоторые группы попадали в эволюционные тупики и вымирали, но оставшиеся вновь заселяли планету. Они изобретали орудия, укрощали огонь, открывали континенты и творили первое искусство. Изучением всего этого занимается антропогенез – интереснейшая и стремительно развивающаяся научная дисциплина».
– Научный редактор портала Антропогенез.ру – кандидат биологических наук, доцент кафедры Антропологии Биологического факультета МГУ им. Ломоносова Станислав Дробышевский.

  
Дорогие друзья! Цель, которую мы преследуем этим выпуском, достаточно амбициозна: в тесном сотрудничестве с порталом Антропогенез.ру мы задумали составить «самое лучшее» филогенетическое древо человека.


ли у вас возникнут замечания и пожелания, транслируйте их нам, пожалуйста, и мы уверены, что древо станет ещё лучше. Наша газета уже не раз сопровождала своих читателей в «путешествие в каменный век». В выпуске 63 мы проследили путь, который прошли наши предки, прежде чем стать такими, как мы с вами. В выпуске 81 – «разобрали по косточкам» заблуждения, сложившиеся вокруг интереснейшей темы происхождения человека. В выпуске 87 – обсудили «недвижимость» неандертальцев и кроманьонцев. В выпуске 89 – изучили мамонтов и познакомились с уникальными экспонатами Зоологического музея. В выпуске 90 «Путешествие в каменный век» – опубликовали специально подготовленные для нашей газеты материалы музея-заповедника «Костёнки» – «жемчужины палеолита», как называют его археологи.

 
Этот выпуск подготовлен по материалам портала Антропогенез.ру (создатель и главный редактор – научный журналист, автор книги «Мифы об эволюции человека» Александр Соколов; научный редактор – кандидат биологических наук, доцент кафедры Антропологии Биологического факультета МГУ им. Ломоносова Станислав Дробышевский. Им – наша огромная признательность). Помимо самой полной и современной информации о происхождении человека здесь легко можно найти ответы на «детские» вопросы, а также задать свои: редакторы обстоятельно и с удовольствием на них отвечают.
 


Пургатóриус

Эти возможные предки всех приматов появились около 65 миллионов лет. Они были во многом похожи на грызунов: размеры с мышь или крысу, вытянутая мордочка, маленький просто устроенный мозг, глаза, расположенные по бокам головы, короткие массивные лапы, длинный хвост. Они жили на деревьях, ловили насекомых и ели растения. Даже на ранних этапах эволюции приматы отличались чрезвычайным многообразием.

   

1. Человекообразные

Проконсул

В строении представителей этого семейства ещё встречаются многочисленные черты, свойственные низшим мартышкообразным обезьянам. У некоторых видов, возможно, был хвост. Руки и ноги – примерно одинаковой длины. Однако особенности строения черепа (более плоское лицо, уменьшенные клыки, увеличенный до 300 г мозг) указывают на принадлежность этих существ к человекообразным обезьянам. Пищей им служили мягкие плоды и фрукты.

   

Накалипитек

Накалипитек, живший около 10 миллионов лет назад, является наиболее вероятным последним общим предком горилл, шимпанзе и человека. Это одно из «недостающих звеньев», стоящее перед ранними австралопитеками, поэтому открытие Накалипитека – одно из важнейших в палеоантропологии. Скорее всего, он был ещё четвероногим. Зубы ископаемого существа покрыты толстым слоем эмали, что указывает на питание твёрдой пищей, вероятно, семенами и орехами.

 


Хоратпитек

Хоратпитеки – наиболее вероятные предки орангутанов – жили от 14 до 7 миллионов лет назад в тропических лесах. В Юго-Восточной Азии (Таиланд) обнаружены два ископаемых вида. Анализ строения их зубов показал, что эти человекообразные обезьяны предпочитали мягкие фрукты и семена. Видимо, они не были приспособлены к жизни на деревьях и передвигались по земле.

 

Гигантопитек

Гигантопитеки – самые большие в истории приматы. Они отделились от «человеческой» ветви около девяти миллионов лет назад, а вымерли лишь около 100 тысяч лет назад, почти миллион лет просуществовав бок о бок с нашими предками. Челюсти и зубы гигантопитеков были порой в два раза больше, чем у современных горилл, так что размеры черепа и тела должны были быть просто огромными. Рост в три, а то и четыре метра – вполне достоверная для них величина.

 

Орангутан

Орангутаны обитают в лесах Юго-Восточной Азии: на островах Калимантан и Суматра. Это крупные обезьяны, достигающие роста до 160 см. Телосложение неуклюжее: длинные руки — их размах достигает трёх метров — могучие, толстые, с коротким первым пальцем, большой живот. Волосяной покров редкий, но длинный. Цвет шерсти красновато-рыжий. Кисти и стопы орангутанов приспособлены исключительно к древесному образу жизни. Эти обезьяны не «летают», подобно гиббонам, а лазают и ходят по ветвям, причем делают это медленно и осторожно. Живут на высоких деревьях, где и размещают свои гнёзда-постели на ночь. На землю спускаются редко, ходят на четырёх конечностях с опорой на фаланги пальцев рук. Слово «орангутан» малайского происхождения, составлено из двух слов, означающих «человек лесной». Добавление буквы «г» в конце резко искажает смысл, означая уже «человек должник». Никому этот замечательный антропоид ничего не должен.
 

iv>

Горилла

Горилла живёт исключительно в Экваториальной Африке. Имеются сведения, что рост горилл превышал и два метра. Туловище грузное, бочкообразное, с широкой грудной клеткой (до 175 см в обхвате), с толстым животом, короткой шеей, широкими плечами, крупной головой. Передние конечности длиннее задних. Мозг — крупный, до 600 см3. Многие годы сообщались невероятные сведения о необыкновенной свирепости горилл. Однако «кровожадный великан» является довольно добродушным вегетарианцем, ведущим неторопливую, спокойную жизнь в группах, где отношения весьма мирные. Для горилл характерен в наземный образ жизни, хотя конечности у них приспособлены и для лазания по деревьям. Горилла свободно может становиться на ноги, освобождая руки не только для громовых ударов по собственной груди, но и для весьма тонкого пищевого манипулирования. Естественные популяции горилл опасно сокращаются.

 

Шимпанзе

Обыкновенный шимпанзе живёт в Экваториальной Африке с прилегающими районами.


рликовый шимпанзе, или бонобо, – в тропических лесах Центральной Африки между реками Конго и Луалаба. Шимпанзе мельче орангутана и гориллы. Пальцы на руках длинные, с ногтями. Руки значительно длиннее ног. Конечности шимпанзе приспособлены для хождения по земле, а также для лазания по деревьям, где обезьяны строят гнёзда на ночь. Шимпанзе могут совершать огромные переходы, иногда проходя в день более 50 км. Преимущественно растительноядны. Бонобо едят также насекомых, мёд, многие культивируемые растения и даже рыбу. Обыкновенные шимпанзе питаются фруктами, листьями, сердцевиной стеблей, почками и бутонами растений, нередко охотятся на млекопитающих. Шимпанзе обладают богатейшими средствами общения. Находятся под угрозой вымирания


Описание современных обезьян основано на материале книги: Фридман Э.П. Приматы. – М.: Наука, 1979. – 208 с.
 

2. Австралопитеки ранние

Сахелáнтроп

Сахелантроп, живший 7,2 – 6,8 миллиона лет назад, – древнейший известный предок человека из тех, которые уже не были также предками шимпанзе. Он был также древнейшим прямоходящим приматом. О его прямохождении говорит строение черепа: позвоночник крепился к черепу не сзади, как у четвероногих, а снизу. «Обезьяньи» черты такие: отсутствие лба, мощное надбровье, внушительные челюсти и небольшой мозг (около 350 г, как у современных шимпанзе). Местом обитания сахелантропов могли быть берега озёр, покрытые редкими лесами.

 

>

Оррорин

Бедренные кости Оррорина имеют множество признаков, отличающих его от человекообразных обезьян, и достаточно явно указывают на двуногий способ передвижения. В то же время, строение верхних конечностей указывает на то, что их обладатель иногда передвигался и по деревьям (впрочем, как и более поздние австралопитеки). Рост Оррорина был примерно 1,1–1,2 метра или чуть выше. В популярной литературе этот австралопитек известен как «Человек Тысячелетия».

 

Ардипитéки

Ардипитеки, хоть и жили на два миллиона лет позже Сахелáнтропа, не так уж и сильно приблизились к человеку разумному. Например, стопа, несмотря на приспособленность к прямохождению, была скорее похожа на ладонь с полностью отводящимся, хватательным большим пальцем. В своём облике Ардипитеки идеально сочетали признаки обезьяны и человека. Эти существа ростом чуть более метра могли жить и на деревьях, и на земле, лазить по ветвям и ходить на двух ногах, а иногда опускаться на четвереньки. Питались они, видимо, очень разнообразной пищей, что стало залогом будущей человеческой всеядности. Ряд признаков (например, незначительное отличие самок от самцов и совсем небольшие клыки) указывает на то, что в ардипитековом «обществе» было принято, скорее, «договариваться» друг с другом, нежели выяснять отношения грубой силой. Такое качество постепенно привело наших предков к умению объединяться в группы, слаженно выполнять трудовую деятельность, согласовывать свои поступки с другими членами группы. Именно эти склонности отличают человека от обезьяны.

 


Австралопитéк анáмский

Этот австралопитек – потомок ардипитека и предок более поздних австралопитеков. В строении его скелета сочетаются признаки человека и обезьяны в примерно равной пропорции. При развитом прямохождении Австралопитек анамский иногда, вероятно, ходил на четвереньках с опорой на согнутые пальцы рук (о чем говорит строение лучевой кости). Подобно своим предкам и в отличие от потомков, Австралопитеки анамские питались в основном лесной растительностью.

 

3. Австралопитеки грацильные

Австралопитéк афáрский

Австралопитеки, жившие 4–2,5 миллиона лет назад, получили название «грацильные» (от латинского «грáцио» – «изящный»). От этих удивительных существ найдены все части скелета от множества особей, поэтому реконструкции их внешнего облика и образа жизни весьма достоверны. Грацильные австралопитеки были прямоходящими существами около до 1,5 м ростом и 50 кг весом. Походка их несколько отличалась от походки человека. Видимо, австралопитеки шагали более короткими шажками, а тазобедренный сустав при ходьбе разгибался не полностью. Руки были несколько удлинены, а кисти всё ещё приспособлены для лазания по деревьям. Днём австралопитеки кочевали по саванне или лесам, по берегам рек и озёр, а вечером забирались на деревья. Возможно, австралопитеки использовали палки и необработанные камни в качестве орудий. Афарские австралопитеки являются наиболее вероятными предками человеческой линии эволюции.

 


Австралопитéк африканский

Австралопитек африканский имел более прогрессивный по строению череп, чем Австралопитек афарский, но в целом более архаичный скелет. Пропорции тела, видимо, были промежуточными между шимпанзе и современным человеком. Рост был от метра до полутора, вес – от 20 до 40 кг. Большой палец стопы, вероятно, обладал значительной подвижностью. Тазовые кости по подавляющему большинству признаков ближе к человеческому варианту, чем к тазу человекообразных обезьян. Именно форма таза является наиболее сильным аргументом, подтверждающим двуногий способ передвижения австралопитеков. Строение зубов (наклон резцов и клыков и их небольшие размеры) также отличают Австралопитека африканского от человекообразных обезьян, делая его больше похожим на человека. Строение мозга, судя по его отпечаткам на внутренней стороне черепа, близко к шимпанзе и достаточно далеко от современного человека.

 

Австралопитéк седиба

Это существо, жившее около двух миллионов лет назад, хоть и считается австралопитеком, «накопило» в себе достаточно человеческих черт: слабо выступающие скулы, форму носовых костей, небольшие коренные зубы, некоторые черты строения мозга, кистей рук, таза. По совокупности признаков Австралопитек седиба занимает строго промежуточное место между австралопитеками и ранними представителями рода Хомо (люди).


бственно, даже не ясно, к какому роду следует относить его – столь равномерно распределены австралопитековые и человеческие черты в его строении. Интересно, что находка останков Австралопитека седиба сделана с использованием популярного сервиса Гугл Земля, позволившего в одном из районов Южной Африки выявить многочисленные пещеры, в одной из которых и были сделаны первые находки.

 

Австралопитéк гáри

«Гари» в переводе с афарского означает «удивительный» или «сюрприз». Вместе с останками были найдены примитивные орудия, датируемые возрастом 2,5 миллиона лет назад. Это означает, что Австралопитек гари начал использовать каменные орудия едва ли не раньше человека умелого. Также, найдены кости антилоп с надрезками, что говорит о том, что Австралопитек гари охотился. Он вполне мог развиться в свой разумный вид. Что ему помешало – мы не знаем. Судя по датировке и специализированным чертам, нашим прямым предком не являлся. Рост гари – 1,2–1,5 м, объём мозга около 440 см3. Размеры его передних зубов превосходят таковые у любых других видов австралопитеков.

 

Кениантроп плосколицый

Специализированный вид гоминид. Существовал 3,5–3,2 миллиона лет назад параллельно с афарскими австралопитеками и в целом походил на них, отличаясь однако значительной шириной и уплощённостью лица. В одних слоях с костями Кениантропа обнаружены крупные и крайне примитивные орудия. Таким образом, Кениантроп был первым существом, начавшим изготавливать каменные орудия труда. Между ними и орудиями наших прямых предков – почти миллион лет. Судя по размерам и форме, орудия Кениантропа использовались не для резки мяса, а для раскалывания чего-то твёрдого.

 

5. Австралопитеки массивные


Парáнтроп массивный

Парантропы были крупными, до 70 кг весом, растительноядными существами, жившими по берегам рек и озёр в густых зарослях Южной Африки 2,5–0,9 миллиона лет назад. Отличительная черта парантропов – очень крупные челюсти с огромными жевательными зубами. Образ жизни их в чём-то напоминал образ жизни современных горилл. Тем не менее, они сохранили двуногую походку. Эти существа, возможно, использовали костяные орудия для вылавливания термитов.

 

Парáнтроп эфиопский

Это древнейший из массивных австралопитеков и единственный среди этой группы, имевший резко выступавшие вперёд челюсти. Череп парантропа эфиопского сочетает в себе примитивные признаки, сближающие его с ранними и грацильными австралопитеками, и специализированные черты массивных австралопитеков. Парантроп эфиопский — вероятный предок более поздних восточноафриканских массивных австралопитеков – Парантропа Бóйса.

 

Парáнтроп Бóйса

При росте до полутора метров Парантроп Бойса мог весить до 90 кг. На его черепе бросаются в глаза огромные челюсти и большие костные гребни, служившие для прикрепления жевательных мышц. У этих австралопитеков челюстной аппарат достиг максимального развития. Первый открытый череп этого вида из-за размеров зубов даже получил прозвище «Щелкунчик». Его рацион, вероятно, состоял из огромного количества жёсткой грубоволокнистой растительности.

 

5. Ранние Хомо

Человек рудольфский

Древнейший человек, обладавший крупным (по сравнению с австралопитеками) мозгом (более, чем 700 см3), и в то же время более массивный и крупнозубый, чем Человек умелый. Около двух миллионов лет назад оба вида обитали вместе на территории Восточной Африки. Находки, сделанные в Кении в последние годы, позволили выделить Человека рудольфийского в самостоятельный вид и уточнить его положение на лестнице эволюции человека. Некоторые учёные считают его потомком Кениантропа, другие предполагают близкое родство с Парантропами.

 

Человек из Дманиси

Это вид раннего человека, описанный по останкам, найденным на территории Грузии. Гоминиды из Дманиси – древнейшие люди, вышедшие за пределы Африки (1,8–1,9 миллиона лет назад). По объёму мозга Человек из Дманиси ненамного превосходит грацильных австралопитеков. Его «первобытный» облик подчёркивают плоский лоб, огромное надбровье, гигантские торчащие вперёд челюсти. У одного из найденных черепов (пожилого мужчины) полностью отсутствовали зубы (видимо, за ним ухаживали и кормили мягкой пищей; в этом случае мы имеем дело с древнейшим свидетельством заботы о старых и больных соплеменниках).

 

Человек умелый

Человек умелый (2,3–1,5 миллиона лет назад) – первый из наших предков, который стал регулярно изготавливать каменные орудия труда и перешёл на всеядность. С него начинается бурный рост размеров головного мозга. Череп его стал более округлым и высоким, мозговая полость – более крупной, лобная кость – более выпуклой, хоть и наклонена назад. Челюсти и зубы стали меньше, чем у австралопитеков, но всё ещё превосходили размерами зубы более поздних представителей рода хомо. Таким образом, отчетливо проявляется эволюционная тенденция к общему постепенному уменьшению размеров зубов. Стопа человека умелого почти неотличима от современной: большой палец полностью приведён к остальным. Затылочное отверстие вытянутое, смещено вперед на основании черепа, что свидетельствует о прямохождении. Человек умелый был создателем ранней галечной (так называемой «олдувайской») культуры. Он иногда определяется как поздний грацильный австралопитек, однако ряд прогрессивных признаков в строении приближает его к более поздним гоминидам. Хабилис – наиболее вероятный предок всех более поздних людей.

 

Человек наледи

Многочисленные кости этих древних людей были обнаружены спелеологами в одной из южноафриканских пещер в 2013 году. Исследовавшая эти останки группа антропологов описала новый вид древних людей – Хомо наледи. Эти люди имели маленький рост (около полутора метров) и довольно большой, хоть и примитивный по строению, мозг (460–560 см3). Характерны также очень маленькие зубы, прогрессивное строение кисти и почти человеческая стопа. Главная проблема – пока не удалось определить возраст этой уникальной находки, так что главные открытия, связанные с Хомо наледи, ещё впереди.

 

6. Архантропы

Человек работающий

Человек работающий (1,8-1,4 миллиона лет назад) выделился среди ранних представителей рода Хомо. Судя по пропорциям скелета (высокий рост, длинные ноги и узкие плечи), он освоил новую экологическую нишу – саванны. Объём мозга часто достигал значений современного человека. Бурно развивались зоны мозга, отвечающие за зрение, память, координацию движений. Быстро развивались способности к речи. Использовали огонь и охотились.

 

Человек прямоходящий (Африка)

Человек прямоходящий (Хомо эрéктус) – наиболее массивный представитель древнейших людей. Являясь уже несомненными людьми, Хомо эректус всё же сильно отличались от современного человека, так что многие антропологи склоняются к выделению для них особого рода Питекантропов. Эректусы появились в Восточной Африке и через территорию Ближнего Востока широко распространились по Евразии, достигнув на востоке Индонезии, а на западе – Испании. При этом население, судя по всему, концентрировалось в южных областях и не выходило за пределы субтропического пояса. Видимо, существовало как минимум две основных географических ветви этих гоминид – западная или афро-европейская и восточная или азиатская. От более поздних гоминид Хомо эректус отличались в основном заметно более низким черепом и деталями строения лица. Создатели ранней и средней ашельской культуры каменных орудий.

 

Синантроп

Это азиатская форма Человека прямоходящего, многочисленные находки которой сделаны в пещере Чжоукоудянь около Пекина. Судя по обилию материалов, древние люди обитали в пещере в течение сотен тысяч лет. Интересно, что черепа в верхних слоях пещеры прогрессивней, чем в нижних: здесь происходила локальная эволюция. Синантропы – вероятные предки азиатского Гейдельбергского человека.

 

Человек флорéсский

Люди с острова Флорес — пожалуй, наиболее интригующая палеонтологическая находка XXI века. Карликовые человечки с крошечным мозгом поражают своим причудливым внешним видом – крайне низким ростом (чуть более метра), маленьким (меньшим, чем у шимпанзе) мозгом, а также непропорционально большими руками. За эти особенности журналисты окрестили Человека флоресского «хоббитом».

 

7. Палеоантропы

Человек предшествующий

Этот вид известен пока только из одного местонахождения в Испании. Скорее всего, Человек предшествующий — предок гейдельбергского человека, и, возможно, общий предок неандертальца и человека разумного. У него были крупные надбровные дуги, длинная и низкая черепная коробка, массивная нижняя челюсть без подбородка и крупные зубы, как у неандертальца. Лицо, напротив, было относительно плоским и не выдавалось вперёд, то есть было похожим на лицо современного человека. Рост — 1,6–1,8 м, вес взрослого мужчины — примерно 90 кг, объём мозга — около 1000 см3.

 

Человек гейдельбéргский

В промежутке времени примерно от 500 до 130 тысяч лет назад разные части света были населены людьми, сильно отличающимися друг от друга. Однако их особый промежуточный облик позволяет объединить их под обобщающим названием Человек гейдельбергский. Форма мозга Человека гейдельбергского говорят о резком прогрессе в разных областях (особенно – в использовании речи). Он заселил не только тёплые, но и области с умеренным климатом в Европе и Азии, что потребовало нового уровня приспособленности, более активного использования огня, строения жилищ, изготовления новых видов орудий.

 

Человек хельмéи

Человек хельмеи, обитавший в Африке 500–130 тысяч лет назад, – африканская форма палеоантропов, не имеющая специализированных признаков европейских неандертальцев. Часто их относят к «архаичным Хомо сапиенс». Наши прямые предки. В строении черепа Человек хельмеи мозаично сочетаются архаичные и «сапиентные» черты. Отдельные представители этого вида уже ничем не отличались от нас, но в среднем имели всё же более покатый лоб, выступающее надбровье и крупные челюсти. Первые люди, у которых появился подбородочный выступ. Люди хельмеи изготавливали настоящие наконечники и начали делать орудия из кости.

 

Человек неандертальский

Наиболее изученный вид ископаемых людей, описанный ещё 150 лет назад. Обладали множеством вполне человеческих черт строения и поведения, но всё же заметно отличались от нас – в том числе, значительной массивностью скелета и черепа. Вероятно, их многие особенности сформировались под влиянием тяжелейших условий ледникового периода около 70–60 тысяч лет назад. У некоторых представителей объём головного мозга превышал значения, типичные для современного человека. Неандертальцы могли скрещиваться с людьми современного типа, и современные неафриканские популяции Хомо сапиенс имеют от 1 до 4% неандертальских генов.

 

Человек денисовский

Загадочный вид, описанный на основании анализа ДНК из фаланги мизинца, найденной в Денисовой пещере на Алтае. Выяснилось, что сначала разошлись линии сапиенсов и общих предков неандертальцев с денисовцами, а несколько позже – линии неандертальцев и денисовцев. В период 20–40 тысяч лет назад на Алтае и в ближних регионах жили три «вари­анта» людей: денисовцы, неандертальцы и типичные сапиенсы. Исследование генома древних людей из Денисовой пещеры показало, что и они (как и неандертальцы) внесли свой вклад в генофонд некоторых популяций современных людей.

 

8. Неоантропы

Человек разумный

Человек разумный (Хомо сапиенс) – единственный ныне существующий вид гоминид. Время существования данного вида: 45 тысяч лет назад – современность (иногда нижнюю границу отодвигают до 160 и более тысяч лет назад). С момента около 40-45 тысяч лет назад люди современного облика (разве что несколько более массивные, чем мы) – неоантропы – известны практически по всей территории планеты: в Африке, Европе, Азии и Австралии. Только Америка была заселена позже – по последним данным, около 15 тысяч лет назад. Население Европы, относящееся к современному виду людей, жившее в эпоху позднего палеолита (40–10 тысяч лет назад), называется кроманьонцами (по названию пещеры Кро-Маньон во Франции, где в 1868 году были сделаны важные находки скелетов людей и орудий). Кроманьонцы 5 тысяч лет подряд соседствовали с неандертальцами. Процесс возникновения современного вида человека (сапиентация) заключается как в биологической перестройке (увеличении мозга, округлении черепа, уменьшении размеров лица, появлении подбородочного выступа), так и в социокультурных новшествах – возникновении искусства, символического поведения, техническом прогрессе, развитии языков.

 

 
Стенгазеты благотворительного образовательного проекта «Коротко и ясно о самом интересном» (сайт к-я.рф) предназначены для школьников, родителей и учителей Санкт-Петербурга. Они бесплатно доставляются в большинство учебных заведений, а также в ряд больниц, детских домов и других учреждений города. Издания проекта не содержат никакой рекламы (только логотипы учредителей), политически и религиозно нейтральны, написаны лёгким языком, хорошо иллюстрированы. Они задуманы как информационное «тормошение» учащихся, пробуждение познавательной активности и стремления к чтению. Авторы и издатели, не претендуя на академическую полноту подачи материала, публикуют интересные факты, иллюстрации, интервью с известными деятелями науки и культуры и надеются тем самым повысить интерес школьников к образовательному процессу. Отзывы и пожелания на­правляйте по адресу: [email protected] или через диалоговое окошко на сайте к-я.рф. Мы благодарим Отдел образования администрации Кировского района Санкт-Петербурга и всех, кто бескорыст­но помогает в распространении наших стенгазет.

 
Дорогие друзья, спасибо, что вы с нами!


Источник: xn—-stb8d.xn--p1ai

Эволюция деревьев

Какой эволюционный путь прошли древесные растения, прежде чем сформировались в том виде, в каком мы сейчас их видим? Первое известное наземное растение получило название «куксония», ее возраст примерно 415 млн лет. Это маленькое растение, отличающееся крайней простотой строения: ветвящимися стеблями без листьев и цветков. Ископаемые остатки этих растений найдены в различных частях земного шара.

Интересно, что возраст древнейших ископаемых деревьев не намного меньше возраста куксонии и других ископаемых наземных растений. Долгое время самыми древними деревьями считались представители вымершего рода археоптерис (Archaeopteris), имевшие папоротниковидные листья и размножавшиеся, по-видимому, спорами. Они образовывали леса, покрывавшие большую часть земной поверхности. В отложениях немного более раннего возраста (397-380 млн лет назад) были найдены разрозненные остатки растений, древесная природа которых оставалась спорной.

И вот в 2005 году американские палеоботаники представили новые находки, которые позволили свя¬зать воедино отдельные части древнейшего дерева. Ранее они были известны под разными названиями: ветви кроны назывались Wattieza, основание ствола — Eospermatopteris.

Из находок стало ясно, что Eospermatopteris был деревом высотой как минимум 8 м, план строения и внешний вид его был сходен с древовидными папоротниками и современными пальмами, хотя к пальмам эти растения не имеют никакого отношения. Наверняка встречались и более крупные экземпляры, поскольку толщина некоторых найденных ра¬нее «пеньков» вдвое больше. Данное растение тоже размножалось спорами, а настоящих листьев еще не имело.

Многие учёные предполагают, что наземные экосистемы привычного для нас облика — с деревьями и различными животными — в общих чертах сформировались примерно 400-360 млн лет назад. Это начало истории лесов на Земле. Из отложений данного и несколько более позднего возраста уже известны и многие другие деревья — древовидные папоротники, например.

Леса из таких деревьев произрастали в очень важный эволюционный период планеты — именно они на протяжении миллионов лет занимались фотосинтезом и подготовили все условия для появления на суше первых позвоночных четвероногих животных, которые уже могли полностью обитать на поверхности Земли, не нуждаясь в пребывании в океане.

Важнейшим шагом в эволюции растений стало появление семенных растений. Главной их особенностью является размножение при помощи семян. В отличие от споры, содержащей мало питательных веществ и требующей для дальнейшего развития сочетания многих благоприятных условий, внутри семени, содержащего зародыш, имеется значительно больший запас питания, и оно защищено кожурой.

Последний важнейший этап эволюции растений, и деревьев в том числе — возникновение покрытосеменных или цветковых растений. Это произошло примерно 130 млн лет назад. Интересно, что первыми покрытосеменными растениями, судя по всему, были деревья. Известно, что среди наиболее примитивных групп покрытосеменных древесные формы решительно преобладают. А вот среди высших групп цветковых, особенно среди однодольных, фактически нет настоящих древесных растений. А образование травянистых жизненных форм произошло благодаря явлению, которое называют неотенией (приобретение ор¬ганизмом способности к размножению на ранней, «невзрослой» стадии развития), и сильному сокращению всего жизненного цикла в результате. К этому выводу приводит, например, сравнение строения побегов трав с годовалыми побегами древесных растений — они очень похожи. В итоге многочисленные травы заполнили самые разные экологические ниши, имеющиеся как в лесах, так и в других природных зонах.

Наконец, последнее интереснейшее эволюционное событие даёт нам подтверждение той мысли, что все развитие происходит по спирали. Уже было упомянуто о том, что от недревесных растительных форм (примитивных споровых растений типа куксонии и др.) при переходе к наземному образу жизни произошли деревья. Затем эволюция вновь вернулась к недревесным формам растений, но уже в виде несравненно более эволюционно продвинутых цветковых. И вот эволюция сделала очередной виток, на сей раз, вновь образовав древесные формы от травянистых.

Как дальше пойдет эволюция, произойдет ли очередной виток, изобретет ли природа еще более совершенные формы и явления? Мы имеем шанс это узнать, только если сохраним все разнообразие ныне живущих форм. Иначе эволюция может прерваться «на полуслове»…

По информации www.rosleshoz.gov.ru


Источник: dlcompany.ru

Эволюция деревьев

Какой эволюционный путь прошли древесные растения, прежде чем сформировались в том виде, в каком мы сейчас их видим? Первое известное наземное растение получило название «куксония», ее возраст примерно 415 млн лет. Это маленькое растение, отличающееся крайней простотой строения: ветвящимися стеблями без листьев и цветков. Ископаемые остатки этих растений найдены в различных частях земного шара.

Интересно, что возраст древнейших ископаемых деревьев не намного меньше возраста куксонии и других ископаемых наземных растений. Долгое время самыми древними деревьями считались представители вымершего рода археоптерис (Archaeopteris), имевшие папоротниковидные листья и размножавшиеся, по-видимому, спорами. Они образовывали леса, покрывавшие большую часть земной поверхности. В отложениях немного более раннего возраста (397-380 млн лет назад) были найдены разрозненные остатки растений, древесная природа которых оставалась спорной.

И вот в 2005 году американские палеоботаники представили новые находки, которые позволили свя¬зать воедино отдельные части древнейшего дерева. Ранее они были известны под разными названиями: ветви кроны назывались Wattieza, основание ствола — Eospermatopteris.

Из находок стало ясно, что Eospermatopteris был деревом высотой как минимум 8 м, план строения и внешний вид его был сходен с древовидными папоротниками и современными пальмами, хотя к пальмам эти растения не имеют никакого отношения. Наверняка встречались и более крупные экземпляры, поскольку толщина некоторых найденных ра¬нее «пеньков» вдвое больше. Данное растение тоже размножалось спорами, а настоящих листьев еще не имело.

Многие учёные предполагают, что наземные экосистемы привычного для нас облика — с деревьями и различными животными — в общих чертах сформировались примерно 400-360 млн лет назад. Это начало истории лесов на Земле. Из отложений данного и несколько более позднего возраста уже известны и многие другие деревья — древовидные папоротники, например.

Леса из таких деревьев произрастали в очень важный эволюционный период планеты — именно они на протяжении миллионов лет занимались фотосинтезом и подготовили все условия для появления на суше первых позвоночных четвероногих животных, которые уже могли полностью обитать на поверхности Земли, не нуждаясь в пребывании в океане.

Важнейшим шагом в эволюции растений стало появление семенных растений. Главной их особенностью является размножение при помощи семян. В отличие от споры, содержащей мало питательных веществ и требующей для дальнейшего развития сочетания многих благоприятных условий, внутри семени, содержащего зародыш, имеется значительно больший запас питания, и оно защищено кожурой.

Последний важнейший этап эволюции растений, и деревьев в том числе — возникновение покрытосеменных или цветковых растений. Это произошло примерно 130 млн лет назад. Интересно, что первыми покрытосеменными растениями, судя по всему, были деревья. Известно, что среди наиболее примитивных групп покрытосеменных древесные формы решительно преобладают. А вот среди высших групп цветковых, особенно среди однодольных, фактически нет настоящих древесных растений. А образование травянистых жизненных форм произошло благодаря явлению, которое называют неотенией (приобретение ор¬ганизмом способности к размножению на ранней, «невзрослой» стадии развития), и сильному сокращению всего жизненного цикла в результате. К этому выводу приводит, например, сравнение строения побегов трав с годовалыми побегами древесных растений — они очень похожи. В итоге многочисленные травы заполнили самые разные экологические ниши, имеющиеся как в лесах, так и в других природных зонах.

Наконец, последнее интереснейшее эволюционное событие даёт нам подтверждение той мысли, что все развитие происходит по спирали. Уже было упомянуто о том, что от недревесных растительных форм (примитивных споровых растений типа куксонии и др.) при переходе к наземному образу жизни произошли деревья. Затем эволюция вновь вернулась к недревесным формам растений, но уже в виде несравненно более эволюционно продвинутых цветковых. И вот эволюция сделала очередной виток, на сей раз, вновь образовав древесные формы от травянистых.

Как дальше пойдет эволюция, произойдет ли очередной виток, изобретет ли природа еще более совершенные формы и явления? Мы имеем шанс это узнать, только если сохраним все разнообразие ныне живущих форм. Иначе эволюция может прерваться «на полуслове»…

По информации www.rosleshoz.gov.ru


Источник: dlcompany.ru

Может быть, многие удивятся, узнав, что на поверхности Земли животные появились гораздо раньше, чем наземные растения. Как же проходил великий процесс эволюции в мире деревьев?

Деревья «вышли» из океанских глубин, в которых много миллиардов лет тому назад появилась первая жизнь. После длительного временного этапа, наполненного глобальными историческими зигзагами и напряженной эволюционной борьбой, низшие представители флоры оставили океанские глубины, выйдя на земную твердь.

Изменяясь и совершенствуясь на протяжении миллиардов лет, простейшие океанические водоросли преобразились в те крепкие, высокие деревья, так хорошо нам сегодня знакомые.

И в наши дни от количества существующих деревьев во многом зависит жизнь на планете.

Период в жизни нашей матушки Земли, начавшийся более 550 миллионов лет тому назад и характеризовавшийся бурным развитием практически всех существующих ныне групп животных, получил название «кембрийского взрыва». В истории его еще называют кембрийской эпохой или кембрийским периодом.

Океанские воды исполнили важнейшую роль для зарождения и развития жизни на земле.

Без охраны его недрами первых зарождающихся признаков жизни вполне может быть, что планета Земля так и осталась бы необитаемой.

Итак, только через девяносто миллионов лет после зарождения жизни в океане появились первые наземные растения, а, еще, спустя более ста миллионов лет, появились прародители деревьев.

Наша планета, пройдя через газообразное, а потом расплавленное состояние, вместе с иными небесными телами стала неотъемлемой составляющей Солнечной системы. Как только земная кора стала охлаждаться, а очертания суши приобретать некоторую конкретность, с появлением атмосферных осадков, в результате которых в дальнейшем сформировались океаны и моря – раздолье для бактерий. Данные палеонтологической науки свидетельствуют, что появление первой жизненной формы – бактерии произошло около трех с половиной лет назад.

Первые водоросли, будучи надежно защищенными толщей океанской воды от вредоносного действия солнца, могли развиваться и спокойно осуществлять свой фотосинтез.

Палеонтологическая наука, утверждая, что на Земле именно животные были первыми жизненными организмами, все-таки подчеркивает, что собственно растения, высвобождая всё больше и больше кислорода, вместе с тем уменьшая процент углекислоты в земной атмосфере, как бы явились спусковым крючком для интенсивного формирования групп животных на нашей планете.

Переход на сушу

Процесс перехода растений из океана на поверхность был очень долгим неспроста, так как требовалась адаптация по многим показателям.

С целью удержания своей массы в воздухе растению следовало в корне изменить свою структуру, ведь поддерживающую функцию в океане осуществляла вода.

Растениям пришлось наладить порядок транспортировки воды и наладить получение и переработку питательных веществ, предусмотреть средства защиты при перепадах температуры, от радиации солнца и от высыхания.

Наземные растения своими корнями способствовали разрушению скалистой структуры земной суши, а это, в свою очередь, дало толчок к образованию почвы. А почва явилась стимулом для возникновения огромного количества новых групп растений. Это был качественный своеобразный шаг в развитии растительного мира на суше, а он стал основой для появления огромного количества разнообразных наземных животных, в том числе и из отряда млекопитающих.

Надо учитывать, что первобытные животные, в большинстве своем насекомые, питались растительной пищей, что обусловило потребность в развитии и появлении всё большей численности многообразных растений.

Деревья же начали покрывать планету триста семьдесят миллионов лет тому назад. Нам трудно сегодня представить жизнь без растений, мы очень зависим от них, мы прилагаем немалые усилие, чтобы их изменить, приспособить к нашим потребностям.

Сущность естественного отбора

Английский ученый Чарлз Дарвин, путешественник и натуралист, подарил миру теорию об эволюционировании во времени абсолютно всех живых организмов, доказал, что движущей силой преобразования органического мира является естественный отбор.

Индивидуальные отклонения в меняющихся условиях среды, по мнению Дарвина, делятся на три группы: безразличные, вредные, а также полезные.

Понятно, что безразличные модификации не влияют на жизнеспособность видов, их способность к размножению и удел вида в общем.

При вредных же изменениях снижается плодовитость растений, уменьшается их выживаемость, сокращается ареал распространения, уменьшается численность и, в итоге, вид совсем вымирает.

Перевес, хотя и минимальный, в выживании вида дают полезные изменения, которые сами по себе не могут создать новый вид, ведь это лишь кирпичик в эволюционном процессе, включаемый постепенно в него.

Итак, изменчивость предоставляет исключительно материал для осуществления эволюционного движения, затем наследственность фиксирует его, а уже отбор дает преимущество приспособленным.

Растения, которые обладают хотя и незначительными изменениями, но в определенных обстоятельствах полезными, в большей части выживают и успешно размножаются.

А те представители флоры, которые в тех же обстоятельствах имеют вредные модификации, постепенно вымирают.

Вывод: при создании более эффективных, новых, хорошо приспособленных к изменяющейся среде живых организмов, отличающихся отменной способностью к размножению неприспособленные растения погибают чаще, нежели приспособленные.

Возможности отбора значительно расширяются, если группа растений расселена на достаточно большой территории, в связи с чем увеличивается и численность наследственных трансформаций.

Вот пример механизма действия при естественном отборе.

На территории Кергеленских островов, а также острова Вознесения, которые продуваемы всеми ветрами, не растет ни одно дерево. Практически все растения буквально лежат на поверхности земли, а высота самого большого по высоте растения не достигает даже метра.

Большинство растений здесь создают приземистые сбитые дерновые подушки. В результате многовековой селекции растения со слабыми корнями, высокими стеблями просто уничтожались.

Формы борьбы за существование

Так складывается, что в природе появляется в несколько раз больше растительных организмов, чем количество, которое реально может поместиться на определенном куске земли. Это приводит к жесткому состязанию за существование.

Дарвин дал описание трех форм борьбы за возможность существовать.

Внутривидовое состязание совершается среди организмов, принадлежащих к одинаковому виду. Ярким примером такой формы борьбы является ситуация в хвойном лесу. Раскинутые кроны наиболее высоких деревьев забирают основную долю солнечного света, могут формировать много шишек. Сосны с крепкими разветвленными корнями забирают воду и минеральные элементы из почвы, отбирая их у слабых соседей.

Деревья-фавориты сдерживают рост иных деревьев вплоть до полного их засыхания.

Межвидовая борьба наблюдается среди деревьев различных видов и протекает такое противостояние обычно крайне жестко.

В лесной чаще очень остро проявляется биологическая борьба. Под сенью светолюбивых видов таких деревьев, как березы, клены, сосны, вязы прекрасно чувствуют молоденькие ели, обычно вымерзающие на открытых всем ветрам территориях. А затем после смыкания густых крон подросших елей погибают ростки светолюбивых деревьев.

Примером сложных отношений между видами служит описанный Дарвином случай.

На небольшой части, казалось бы, абсолютно бесплодной равнины посадили шотландскую сосну, предварительно защитив оградой данное место от потравы домашним скотом. Через четверть века местность кардинально изменилась: шумит сосновый лес, который предоставил жилище новым жителям: как растениям, так и насекомым, пернатым – с их взаимопереплетенными сложными отношениями.

Дарвин подчеркивал, что на эволюционные процессы влияет скорость размножения растительных организмов. Представить сложно, что одно маковое растение, по подсчету Линнея, дает не менее тридцати двух тысяч семян.

Дарвин подсчитал, что один плодовая коробочка кукушкиных слезок содержит около 186 тысяч 300 семян.

Сегодня человек с пользой для себя использует связи между организмами. Во время посадок саженцев в почву подмешивают гифы грибов, которые, внедрившись в корневую систему деревьев, несут необходимые вещества, этим обеспечивая хорошее развитие дерева.

Источник: wood-prom.ru

эволюция заставка 400х240

Любой современный ребенок знает слово «динозавр» и представляет себе, кто это такой. О знаменитом фильме «Парк юрского периода» и говорить нечего – смотрели все. Далекое прошлое планеты Земля всегда интересовало и будоражило воображение человека. А какой эволюционный путь прошли древесные растения, прежде чем сформировались в том виде, в каком мы видим их сейчас? И можем ли мы предположить, что ожидает их в будущем?

Появление жизни

Возраст Земли оценивается в 4,5 млрд лет, и большую часть ее существования – 3,8 млрд лет – ее населяют живые организмы. Появление жизни связывают с окончательным остыванием планеты, вызвавшим конденсацию водяных паров и образование водоемов. Но первыми обитателями Земли были анаэробные (т. е. такие, которым для жизни не требуется кислород), крайне примитивные неклеточные организмы.

Ранее предполагалось, что под влиянием ультрафиолетовых лучей в водных растворах происходил синтез аминокислот и других органических веществ с последующим образованием многомолекулярных комплексов – коацерватов, которые и явились прародителями всех последующих живых существ. Экспериментально было показано, что это возможно. Но данная гипотеза никак не отвечает на вопрос, каким образом данные структуры могут воспроизводить себе подобных. Поэтому сейчас более вероятной считается версия, что жизнь ведет начало от так называемых рибозимов – самовоспроизводящихся молекул РНК, обладающих также каталитическими свойствами (т. е. свойствами ферментов).

Кислородная катастрофа

Но до растений и тем более до деревьев еще очень далеко… Примерно полтора миллиарда лет потребовалось для возникновения клеточных организмов (причем это были пока не настоящие клетки) и процесса примитивного фотосинтеза, в ходе которого будет образовываться кислород. Лишь около 2,7 млрд лет назад появляются фотосинтезирующие цианобактерии – и это поистине переворот в жизни Земли, потому что данные бактерии используют в процессе фотосинтеза в качестве восстановителя воду, и в качестве отходов производят кислород, который окисляет железо, растворенное в океанах, создавая железную руду. Но самое главное – он попадает в атмосферу, и его концентрация начинает расти. При этом анаэробные организмы кислород просто убивает. В результате 2,4 млрд лет назад происходит так называемая кислородная катастрофа – кардинальное изменение состава атмосферы Земли, которое и привело в итоге к полной смене сообществ: анаэробные сообщества сменились аэробными.

Метан, содержавшийся ранее в атмосфере в больших количествах, соединяется с кислородом и превращается в углекислый газ и воду, что приводит к значительному понижению общей температуры Земли. Начинается оледенение, которое продлится около 300 млн лет.

Примерно 530 млн лет назад появляются первые ископаемые отпечатки следов на Земле, которые указывают на то, что ранние животные исследовали сушу еще до того, как на ней появились растения.

Клеточные

Первые настоящие клеточные организмы появились примерно 1,7 млрд лет назад, а многоклеточные – около 1,2 млрд лет. В отложениях этого возраста находят примитивнейшие растения из группы красных водорослей, очень похожие на некоторые современные красные водоросли. У них предполагается наличие полового размножения, которое существенно увеличило скорость эволюции, о чем говорит также тот факт, что примерно в тот же период или несколько позже появляются первые неморские настоящие клеточные организмы, в том числе грибы. Лишь примерно 550 млн лет назад началась самая первая стадия сложной многоклеточной жизни. Это были причудливые продолговатые, по большей части неподвижные создания, формой напоминающие лист. Среди них находят первые свидетельства полового размножения, расчленения тела на части, очень отдаленно напоминающие голову, туловище и хвост, наличия пищеварительной системы и др.

Но это все еще очень примитивные формы. Эпоха, научное название которой можно перевести как «период хорошо заметной жизни», началась лишь примерно 540 млн лет назад. Произошел так называемый кембрийский взрыв – относительно быстрое, всего за несколько миллионов лет, возникновение на Земле значительной части современных биологических типов. С этого момента появляется большое количество разнообразных ископаемых, в том числе подвижных, панцирных и т. д. В основном это различные морские организмы, прежде всего животные нескольких типов.

Выход на сушу

Примерно 530 млн лет назад возникают первые ископаемые отпечатки следов на земле, которые указывают на то, что ранние животные исследовали сушу еще до того, как на ней появились растения. Первые примитивные растения вышли на сушу спустя еще почти 100 млн лет. Растения сопровождали грибы, которые могли помогать им завоевывать сушу с помощью симбиоза. В это время на Земле происходят интенсивные горообразовательные процессы, приведшие к возникновению Скандинавских гор, Тянь-Шаня, Саян, а также к обмелению и исчезновению многих морей.

Выход растений на сушу явился еще одним революционным событием в истории жизни на Земле, так как потребовал от них принципиально новых приспособлений. Первые высшие растения, которые получили название «риниофиты», уже отличаются от водорослей наличием тканей и их разделением на покровные, механические, проводящие и фотосинтезирующие. Это было спровоцировано резким отличием воздушной среды от водной. В частности:

  • повышение солнечной радиацией, для защиты от которой у наземных растений должен был выделяться и откладываться на поверхности кутин, что и стало первым этапом формирования покровных тканей, содержащих в том числе особые структуры, необходимые для газообмена, – устьица;
  • откладывание кутина делает невозможным поглощение влаги всей поверхностью (как у водорослей), что приводит к изменению функции ризоидов (примитивных корней), которые теперь не только прикрепляют организм к субстрату, но и поглощают из него воду;
  • разделение на подземную и надземную части вызвало необходимость доставки минеральных веществ, воды и продуктов фотосинтеза по всему организму, поэтому появились проводящие ткани – ксилема и флоэма;
  • конкуренция за солнечный свет привела к необходимости «приподняться» над соседями, для чего потребовались механические ткани;
  •  в ходе всех этих преобразований фотосинтезирующие клетки формируются в отдельную ткань.

Древнейшее известное наземное (точнее, скорее всего, земноводное) растение получило название «куксония», ее возраст примерно 415 млн лет. Это маленькое растение, отличавшееся крайней простотой строения: дихотомически ветвящиеся стебли без листьев и цветков. Функцию корней, вероятно, выполняли горизонтальные подземные продолжения стеблей (корневища), покрытые корневыми волосками. В течение многих миллионов лет куксония была основным видом болотистых побережий материков. Ископаемые остатки этих растений найдены в различных частях земного шара. Из данного периода известны остатки и других растений, совершенно непохожих на куксонию, напоминающих внешне водоросли или лишайники.

Выход растений на сушу явился еще одним революционным событием в истории жизни на Земле, так как потребовал от них принципиально новых приспособлений.

Появление деревьев

И вот мы наконец подходим к наиболее интересному для нас событию – появлению деревьев, которое в значительной степени определило облик суши, уже чем-то похожий на современный. Интересно, что возраст древнейших ископаемых деревьев не намного меньше возраста куксонии и других ископаемых наземных растений. Долгое время самыми древними деревьями считались представители вымершего рода археоптерис (Archaeopteris), имевшие папоротниковидные листья и размножавшиеся, по-видимому, спорами. Они образовывали леса, покрывавшие большую часть земной поверхности. В отложениях немного более раннего возраста (397–380 млн лет назад) были найдены разрозненные остатки растений, древесная природа которых оставалась спорной.

И вот в 2005 году американские палеоботаники представили новые находки, которые позволили связать воедино отдельные части древнейшего дерева. Ранее они были известны под разными названиями: ветви кроны назывались Wattieza, основание ствола – Eospermatopteris.

Из находок стало ясно, что Eospermatopteris был деревом высотой как минимум 8 м, план строения и внешний вид его был сходен с современными древовидными папоротниками и пальмами, хотя к пальмам эти растения не имеют никакого отношения. Наверняка встречались и более крупные экземпляры, поскольку толщина некоторых найденных ранее «пеньков» вдвое больше. Данное растение тоже размножалось спорами, а настоящих листьев еще не имело.

Все сказанное означает, что наземные экосистемы привычного для нас облика – с деревьями и различными животными – в общих чертах сформировались примерно 400–360 млн лет назад. Это начало истории лесов на Земле. Из отложений данного и несколько более позднего возраста уже известны и многие другие деревья – древовидные папоротники например.

Леса из таких деревьев произрастали в очень важный эволюционный период планеты — именно они на протяжении миллионов лет занимались фотосинтезом и подготовили все условия для появления на суше первых позвоночных четвероногих животных, которые уже могли полностью обитать на поверхности Земли, не нуждаясь в пребывании в океане.

Семенные

Следующим важнейшим шагом в эволюции растений стало появление семенных растений. Главной их особенностью является размножение при помощи семян. В отличие от споры, содержащей мало питательных веществ и требующей для дальнейшего развития сочетания многих благоприятных условий, внутри семени, содержащего зародыш, имеется значительно больший запас питания, и оно защищено кожурой.

На самом деле отличие семенных от споровых более сложное: в жизненном цикле споровых растений есть два совершенно разных поколения – половое и бесполое. У семенных растений их тоже два, но те растения, которые мы собственно наблюдаем, – это спорофит, бесполое поколение, а половое поколение семенных растений (гаметофит), с помощью которого осуществляется половое размножение, имеет очень маленькие размеры и живет совсем недолго. Пыльца, летающая в воздухе и доставляющая много неприятностей аллергикам, и есть гаметофиты семенных растений.

Древовидные споровые растения до нашего времени не дожили.

Ископаемые гинкго и воллемия

Древовидные споровые растения до нашего времени не дожили, а вот среди голосеменных есть несколько настоящих живых ископаемых. Наиболее известное из них – реликтовое дерево гинкго двулопастный. Это современник динозавров, и потому его еще называют «динозаврово дерево». Оно одно из самых примитивных голосеменных растений современного растительного мира, в единственном числе представляющее и класс (а по мнению ряда специалистов, и отдел царства растений), и род, и семейство. Растения класса гинкговые были широко распространены на Земле в мезозойскую эру, которая началась примерно 250 млн лет назад. Об этом свидетельствуют массовые ископаемые остатки листьев гинкговых, образовывавшие целые слои в отложениях того периода на территории современной Сибири.

В течение многих веков считалось, что в диком виде данное растение не встречается, теперь известно, что дикая форма гинкго произрастает в двух небольших районах на востоке Китая. Гинкго культивируется в Западной Европе, Азии, Северной Америке, в том числе потому, что ни одно из современных голосеменных растений не имеет таких красивых листьев, как у гинкго. Это дерево относится к числу немногих листопадных голосеменных. Ежегодно поздней осенью оно сбрасывает листья, которые незадолго до опадания приобретают красивый золотисто-желтый цвет. Выведены также различные декоративные формы гинкго, из него делают ряд лекарственных препаратов, достаточно широко использующихся в мире (например, для лечения варикозной болезни и даже для замедления старения). Плоды гинкго съедобны.

Но самое интересное заключается в том, что ни одно дерево в мире сейчас не размножается так, как гинкго. Способ размножения сближает его с папоротниками и другими споровыми растениями, у которых оплодотворение осуществляется с помощью плавающих мужских половых клеток. У всех остальных деревьев мужские половые клетки самостоятельно передвигаться не могут – у современных родственников гинкго пыльца переносится ветром. Это первое голосеменное растение, у которого были открыты подвижные сперматозоиды. Оплодотворение с помощью подвижных сперматозоидов сближает гинкго с саговниками, а точнее, показывает, что и та и другая группа голосеменных в этом отношении находится на относительно низкой ступени эволюции.

Гинкго – одно из самых редких деревьев в мире. Но куда более редким является другое «живое ископаемое», гораздо менее широко известное, – дерево воллемия. Воллемия также старожил Земли, оно было распространено в юрский период (около 200 млн лет назад) и считалось вымершим миллионы лет назад. Лишь в 1994 году в глухом уголке одного из национальных парков Австралии случайно было найдено около сотни деревьев воллемии.

Воллемия уже относится к хвойным – несколько более эволюционно продвинутому классу голосеменных, к реликтовому и немногочисленному семейству араукариевых. Точное местонахождение этих деревьев до сих пор скрывают, чтобы уберечь от уничтожения. Однако воллемию начали выращивать искусственно и продавать саженцы в различные ботанические сады, и сейчас искусственно выращенную воллемию можно встретить во многих местах.

Покровносеменные и цветковые

Мы подошли к последнему важнейшему этапу эволюции растений, и деревьев в том числе, – к возникновению покрытосеменных, или цветковых, растений. Это произошло примерно 130 млн лет назад, и, однажды появившись, цветковые очень быстро (опять же в геологическом масштабе времени) образовали невероятное многообразие форм и завоевали ведущие позиции в растительном покрове планеты. Дарвин назвал исключительно быструю эволюцию и распространение цветковых «отвратительной тайной». В настоящее время известно почти 300 000 видов цветковых растений, в то время как голосеменных – менее 1 000. Споровых растений несколько больше – порядка 30 000–40 000 видов, но с цветковыми они тоже сравниться не могут.

Отличием покрытосеменных является не только присутствие цветка и специальных покровов семени, образующих плоды, но также двойное оплодотворение, открытое русским ботаником Навашиным. Суть его в том, что оплодотворению подвергается не только зачаток семени, но и зачаток сборника питательных веществ – эндосперма. Видимо, этот процесс также дал цветковым эволюционное преимущество, так как он помогает экономии живого материала. Если не происходит оплодотворения зародыша, то и эндосперм, не будучи оплодотворенным, не развивается, и таким образом питательные вещества не пропадают впустую.

Интересно, что первыми покрытосеменными растениями, судя по всему, были деревья. Известно, что среди наиболее примитивных групп покрытосеменных древесные формы решительно преобладают. А вот среди высших групп цветковых, особенно среди однодольных, фактически нет настоящих древесных растений. Вывод о первичности древесных форм среди цветковых подтверждается многочисленными сравнительно-морфологическими и анатомическими исследованиями. А образование травянистых жизненных форм произошло благодаря явлению, которое называют неотенией (приобретение организмом способности к размножению на ранней, «невзрослой» стадии развития), и сильному сокращению всего жизненного цикла в результате. К этому выводу приводит, например, сравнение строения побегов трав с годовалыми побегами древесных растений – они очень похожи. В итоге многочисленные травы заполнили самые разные экологические ниши, имеющиеся как в лесах, так и в других природных зонах.

Эволюция сделала очередной виток, вновь образовав древесные формы от травянистых.

Вверх по спирали

Наконец, последнее интереснейшее эволюционное событие являет нам подтверждение той мысли, что все развитие происходит по спирали. Мы уже говорили о том, как от недревесных растительных форм (примитивных споровых растений типа куксонии и др.) при переходе к наземному образу жизни произошли деревья. Затем эволюция вновь вернулась к недревесным формам растений, но уже в виде несравненно более эволюционно продвинутых цветковых. И вот эволюция сделала очередной виток, на сей раз вновь образовав древесные формы от травянистых.

В некоторых эволюционных линиях растений вторично возникает древесная жизненная форма. Точнее, правильно говорить о древовидной форме, потому что процесс образования древесины здесь происходит совершенно иначе, чем у большинства деревьев. Таково, например, происхождение древовидных форм в семействе маревых, к которому относится саксаул. И уж совсем отличный способ возникновения древовидных форм имеется у однодольных растений – агавы, драцены, бамбуков и пальм. Эти деревья и кустарники, судя по всему, являются наиболее эволюционно молодой группой древесных растений.

Как дальше пойдет эволюция, произойдет ли очередной виток, изобретет ли природа еще более совершенные формы и явления? Мы имеем шанс это узнать, только если сохраним все разнообразие ныне живущих форм. Иначе эволюция может прерваться «на полуслове»…

Источник: givoyles.ru