Основные этапы исторического развития и усложнения растительного мира на земле

Урок биологии "Происхождение растений. Доказательства исторического развития растительного мира"

Человек – хоть будь он трижды гением –
Остается мыслящим растением.
С ним в родстве деревья и трава,
Не стыдитесь этого родства!

Прочитайте эти строчки внимательно еще раз и скажите, какие мысли возникли у вас при чтении.

Ответы учеников (примерные):

  1. Клеточное строение имеют все живые организмы.
  2. Человек-это часть природы.
  3. Каким бы умным человек не был, он не должен считать себя царём природы.
  4. Человек, деревья, трава – это всё живые организмы.
  5. Единство происхождения животных и растений.

Итак, жизнь существует на нашей планете миллиарды лет. Она заполняет все её уголки: озёра, реки, горы, пустыни, и даже воздух населен живыми существами. Предполагается, что за всю историю жизни на Земле существовало 4,5 млрд. видов растений и животных. Но с глубокой древности лучшие умы человечества интересовали вопросы: как возникла и развивалась жизнь на нашей Земле? Всегда ли растения и животные были такими, как сейчас? Кто был первый на Земле – растения или животные?

– А вас эти вопросы волнуют?

(Уточняю у детей, что их больше всего интересует.)

– Так давайте сегодня на уроке попробуем найти ответы хотя бы на некоторые из них.Расставьте слова основные, развития, мира, этапы, растительного, записанные на табличках, в нужном порядке, чтобы получилось осмысленное предложение. Это и будет тема нашего урока. (Приложение 1)

(Дети из слов составляют предложение и сообщают тему урока.)

Тему урока “Основные этапы развития растительного мира” запишем в тетради. (слайд 2)

И перед всеми нами встают общие задачи: (слайд 3)

  • Определить основные этапы развития растений;
  • Выявить признаки их усложнения в процессе исторического развития;
  • Назвать причины (движущие силы) эволюции растений;
  • Убедиться в многообразии растительного мира.

III. Проверка знаний учащихся.

– Но прежде, чем приступить к этой исследовательской работе, проведем небольшое тестирование, доказывающее, что все вы готовы к изучению нового раздела в учебнике.

Проверка знаний учащихся проводится дифференцированно, с учётом уровня подготовки. Учащиеся со средним и низким уровнем подготовки работают на карточках (Приложение 2 и Приложение 3 соответственно).

Ученики с более высоким уровнем подготовки работают вместе с учителем:

Выдан гербарий: 1 ряд – водоросли и мхи, 2 ряд – мхи и папоротники, 3 ряд – папоротники и голосеменные растения.

Задание: Сравните отделы растений. Где они обитают? Укажите их отличия в строении. Как размножаются? Как питаются? Какие из растений более прогрессивны?

Приготовьте карточки. Если ваш сигнал не сходится с моим ответным сигналом, в тетрадях ставите (-) , ответ верный – (+) (Приложение 4)

Карточки имеют определённый цвет и обозначают различные классы растений:

  • водоросли – голубой цвет;
  • мхи – зеленый цвет;
  • папоротники – коричневый цвет;
  • голосеменные – желтый цвет;
  • все отделы – разноцветная карточка.)

Вопросы:

  1. Кукушкин лен. (папоротники, коричневый)
  2. Хлорелла. (водоросли)
  3. Подсолнечник. (покрытосеменные)
  4. Ель. (голосеменные)
  5. Сфагнум. (мхи, зелёный)
  6. Поглощают углекислый газ и выделяют кислород. (все)
  7. Сформировали на Земле месторождения каменного угля (папоротники)
  8. Орган размножения – шишка. (голосеменные)
  9. Исключительно наземные, чаще вечнозёлёные (Голосеменные)
  10. кукушкин лён (мох)
  11. Улотрикс. (водоросли)
  12. Ламинария (водоросли)
  13. Органы размножения: пестик и тычинка.(покрытосеменные)
  14. Земноводные в мире растений. Имеют коробочку со спорами.(папоротник)
  15. Орляк. (папоротники)

– Кто не сделал ни одной ошибки – оценка “5”, до 3-х ошибок – “4”, свыше 3-х – “3”.

Это можно делать на листах и сразу сдать (Приложение 4)

Работа с таблицей №1 (слайд 4)

– Что можете сказать, глядя на эту табличку?

– А у таблицы нет названия – как бы вы назвали? (Эволюция растительного мира.)

– А что такое “эволюция”? (Обращение к словарю).

Дети зачитывают варианты ответов из словаря В.И.Даля, из БСЭ, из толкового словаря Ожегова. – Слово “эволюция” латинское и в переводе означает “развертывание”, а в широком смысле – всякое изменение, развитие, преобразование. В биологии слово “эволюция” было впервые использовано в 1762 г. швейцарским естествоиспытателем и философом Шарлем Бонне.

– Где приходилось слышать вам это слово?

– А можем ли мы использовать его сегодня на уроке?

– Верно, ведь тему нашего урока “Основные этапы развития растительного мира” мы можем записать и так – “Эволюция растительного мира”.

IV. Объяснение нового материала.

– Итак, повернем стрелки часов назад. (учитель крутит стрелки часов, вместо цифр у которых термины)

Крутим стрелки часов, и повторяем термины: прокариоты, эукариоты, автотрофы, гетеротрофы.

Начало зарождения Земли и жизни на Земле. Кто желает поделиться своими знаниями об этом периоде?

Ученик: 3,5 млрд. лет назад древнейшая Земля весьма мало напоминала планету, на которой мы живем. Ее атмосфера состояла из водяных паров, углекислого газа и, по одним данным, – из азота, по другим – из метана и аммиака. Кислорода в воздухе безжизненной планеты не было. И, надо сказать, отсутствие кислорода было необходимо для возникновения жизни. Земля покрыта водой. На планете веками свирепствуют ливневые дожди, сопровождающиеся разрядами молний. И в этом “теплом разбавленном бульоне” уже встречаются первые живые организмы (коацерваты). Эту гипотезу возникновения жизни на Земле впервые высказал в 1922г советский биолог Александр Опарин. Образовавшиеся студенистые комочки организмами называть трудно, это сложные органические белковые соединения. Строение коацерватов постепенно усложнялось – так появились первые простейшие одноклеточные организмы.

Учитель: Верно! По словам Опарина расстояние от этих “сгустков” до самых примитивных бактерий ничуть не меньше, чем от амебы до человека. Но, давайте предположим, кто они – эти первые живые организмы:

  • Прокариоты или эукариоты
  • Каков способ питания им был присущ (автотрофы или гетеротрофы)
  • Кто они: животные или растения? (Идёт обсуждение).

Вывод: Первыми живыми организмами, появившимися на Земле, были безъядерные клетки, которые питались готовыми органическим веществами, и их нельзя отнести ни к царству растений, ни к царству животных.

Наши познания мы будем записывать в таблицу (лежит на столах) (Приложение 5)

Прошло около 1 млрд. лет…

Земля все еще голая пустыня. Но в воде появляется новый газ – кислород. О чем это свидетельствует? Как вы думаете, кто их древних организмов мог быть виновником появления кислорода?

Ученик: Это были первые простейшие организмы, которым не стало хватать питательных веществ, которые были на Земле и некоторые клетки приспособились к использованию солнечного света для превращения воды и углекислого газа в органические вещества, т.е. возник процесс фотосинтеза. А в результате фотосинтеза стал накапливаться кислород. – Какой способ питания организмов появился? Ответ ученика: Эти клетки, содержащие хлоропласты, являются автотрофами, т.е. сами синтезируют необходимые для жизнедеятельности органические вещества за счёт энергии света. Так появились первые растения. – Другие живые существа сохранили прежний способ питания – гетеротрофный, пищей им стали служить первичные растения. Это были первые животные. Это произошло в докембрийский период. Он длился свыше 3 млрд. лет. В этот период строение живых существ всё более совершенствовалось. Первые одноклеточные растения сине-зеленые водоросли научились расщеплять воду. Они совершили настоящий подвиг – в атмосферу стал выделяться кислород. Состав воздуха постепенно приближался к современному, т.е. состоял из азота, кислорода, углекислого газа. Такая атмосфера способствовала развитию более совершенных форм жизни. Первичные одноклеточные водоросли дали начало многоклеточным водорослям.

– Продолжим заполнение таблицы .

– С течением времени климат на Земле изменился. Из-за колебаний земной коры, на месте некоторых морей и океанов возникла суша. Первичные моря стали мелеть. А благодаря кислороду в верхних слоях атмосферы возник слой озона, смягчивший ультрафиолетовое излучение. Что же стало происходить с некоторыми древними водорослями под влиянием новых условий жизни?

Ученик: некоторые водоросли стали более совершенными и приспособились жить во влажных местах суши по берегам водоемов. Начался переход некоторых растений от водного образа жизни к наземному. Это произошло

350-400 млн. лет назад. Это самая древняя группа наземных растений – псилофиты и риниофиты. Эти растения покрывали берега зеленым ковром высотой до 25 см. Они не имели корней, стеблей, листьев, а представляли собой ветвящиеся оси, на подземных частях которых развивались ризоиды. У риниофитов произошла дифференциация тканей: покровная ткань (кожица) и проводящие пучки (древесина и луб). Размножение проходило с помощью спор.

Занесем эти сведения в таблицу.

– Обратить внимание кто такие риниофиты. Это растения, которые жили на суше, но тем не менее были похожи на водоросли.

А ещё где мы можем использовать это значение – риниофиты?

– Верно. Это слово мы поместим в пустующую рамку таблицы №1 (слайд 4).

Это первые высшие растения, которые появились на Земле.

Ответ ученика:

– Риниофиты стали предшественниками растений Папоротникообразных и мхов. Среда обитания наземная, влажная. У папоротникообразных появились стебель, листья и корни. Достигли расцвета папоротникообразные в каменноугольный период 300 млн. лет назад.

Сплошным ковром расстилались плауны – каламиты, ветвились папоротники, целыми рощами возвышались гигантские хвощи, зеленели лепидодендроны…

Запишем в табличке следующий этап развития растений.

Если верно приседаете, не верно – руки вверх.

  • Риниофиты – первые наземные растения.
  • Жизнь впервые зародилась на суше. (нет)
  • Папоротники – наземные растения. (да)
  • Первыми на Земле появились безъядерные клетки) (да)

В конце каменноугольного периода климат на Земле стал суше и холоднее, и на смену древовидным папоротникам пришли первые примитивные голосеменные растения – семенные папоротники, семена развивались у них на листьях.

Условия жизни продолжали меняться. Там, где климат становился более суровым, древние споровые вымирали и появлялись древние голосеменные.

– Почему ученые ставят голосеменные растения на более высокую ступень развития, чем споровые?

Читайте:  Размножение растений при помощи органов называют

Ученик: Голосеменные растения относятся к семенным растениям. Размножаются они семенами, которые не защищены стенками плода (цветков и плодов у голосеменных растений нет). Появление семени – важные этап в эволюции растения. Запас питательных веществ в семени обеспечивает жизнь зародыша, когда он особенно уязвим – в начальный период его развития. Прочные семенные покровы защищают зародыш от неблагоприятных факторов среды. Эти эволюционные приобретения и независимость оплодотворения от наличия воды (в отличии от споровых растений) послужили причиной широкого распространения голосеменных на суше.

Занесем эти данные в таблицу.

– 120 млн. лет назад

Какое событие произошло в этот период времени?

Ученик: Покрытосеменные происходят от голосеменных, но какие семейства более древние и ближе к голосеменным, точно не определено наукой. Одни ученые считают древнейшими покрытосеменными серёжковые (береза, ольха, ива), другие – многоплодниковые: магнолии и лютиковые. Покрытосеменные отличаются от голосеменных наличием цветка ,плодов, чашелистиков, лепестков, а также формированием пестика, через который пыльцевая трубка прорастает до семяпочки и яйцеклетки. Семена покрытосеменных растений развиваются внутри плода и хорошо защищены околоплодником.

Покрытосеменные господствуют на Земле уже более 60 млн. лет. Это единственная группа растения образующая сложные многоярусные сообщества. Это способствует более интенсивному использованию среды и успешному завоеванию новых территорий.

Завершим составление нашей таблички.

Итоговая таблица «Развитие растительного мира на Земле» (слайд 5)

Физминутка для глаз:

Когда верно открываете глаза, не верно – зажмуривайте.

  • Оплодотворение голосеменных по прежнему сильно зависит от воды. (нет)
  • Голосеменные полностью сухопутные растения (Да)
  • Покрытосеменные ничем ни отличаются от голосеменных (нет)
  • Покрытосеменные возникли около 120 млн лет назад.(да)
  • Голосеменные возникли около 10 млн лет назад. (нет)

А что за слово написано на доске? (Палеоботаника.) Что оно обозначает?

Ответ ученика: Палеоботаника – это наука, занимающаяся исследованием растений прошлых эпох. (слайд 6)

По ископаемым остаткам растений ученые установили, что чем древнее организмы, тем они проще устроены. Чем ближе к нашему времени, тем организмы становятся сложнее и всё более похожими на современные.

– Итак, в результате развития органического мира появились высшие растения и высокоорганизованные животные, а так же человек мыслящий, который старается получить ответ на вопрос: “Когда и как возникла жизнь на Земле?” И пытливый ум находит эти ответы (Слайд 7)

Работа с учебником стр. 260 (методы изучения древнейших растений).

Источник



Основные этапы исторического развития и усложнения растительного мира на земле

Возникновение одноклеточных и многоклеточных водорослей, возникновение фотосинтеза: выход растений на сушу (псилофиты, мхи, папоротники, голосеменные, покрытосеменные).

Развитие растительного мира совершалось в 2 этапа и связано с появлением низших и высших растений. По новой систематике к низшим относят водоросли (а раньше относили бактерии, грибы и лишайники. Теперь они выделены в самостоятельные царства), а к высшим — мхи, папоротникообразные, голосеменные и покрытосеменные.

В эволюции низших организмов выделяются 2 периода, существенно различающиеся между собой организацией клетки. В течении 1 периода господствовали организмы, сходные с бактериями и сине-зеленые водорослями. Клетки этих жизненных форм не имели типичных органоидов (митохондирий, хлоропластов, аппарата Гольджи и др.).Ядро клетки не было ограничено ядерной мембраной (это прокариотический тип клеточной организации). 2 период был связан с переходом низших растений (водорослей) к автотрофному типу питания и с образованием клетки со всеми типичными органоидами (это эукариотический тип клеточной организации, который сохранился и на последующих ступенях развития растительного и животного мира). Этот период можно назвать периодом господства зеленых водорослей, одноклеточных, колониальных и многоклеточных. Простейшими из многоклеточных являются нитчатые водоросли (улотрикс), которые не имеют никакого ветвления своего тела. Их тело представляет собой длинную цепочку, состоящую из отдельных клеток. Другие же многоклеточные водоросли расчленены большим количеством выростов, поэтому их тело ветвится ( у хары, у фукуса).

Многоклеточные водоросли в связи с их автотрофной (фотосинтетичесой) деятельностью развивались в направлении увеличения поверхности тела для лучшего поглощения питательных веществ из водной среды и солнечной энергии. У водорослей появилась более прогрессивная форма размножения — половое размножение, при котором начало новому поколению дает диплоидная (2н) зигота, сочетающая в себе наследственность 2-х родительских форм.

Многоклеточные водоросли явились источником 2-ого этапа эволюции растительног мира, на протяжении которого возникли высшие растения. Прежде чем проследить этот главный путь исторического развития растений, охарактеризуем 2 боковые эволюционные ветви, представленные грибами и лишайниками. Грибы и лишайники в связи с их узкой приспособленностью к условиям среды пока не дали начала каким-либо другим организмам. Грибы появились в результате утраты пигментов и перехода к гетеротрофному питанию готовыми органическими веществами. Но они сохранили много признаков водорослей: а) высокую потребность в воде; б) размножение зооспорами; в) характер полового размножения. Лишайники могли возникнуть только на основе объединения уже существовших организмов — водорослей и грибов. Это объединение, возможно, первоначально произшло или на основе паразитизма, или на основе симбиоза гриба и водоросли. Современные лишайники можно определить как целостные симбиотические организмы, характеризующиеся специфичиским способом питания, особым способом размножения, которые не свойственны ни одному из компонентов, входящих в состав их тела.

2 эволюционный этап развития растений необходимо связывать с постепенным переходом их от водного образа жизни к наземному. Первичным наземным организмами оказались псилофиты, которые сохранились в виде ископаемых остатков в силурийских и девонских отложениях. Строение этих растений более сложное по сравнению с водорослями: а) они имели специальные органы прикрепления к субстрату — ризоиды; б) стеблевидные органы с древесиной, окруженной лубом; в) зачатки проводящих тканей; г) эпидермис с устьицами.

Начиная с псилофитов, нужно проследить 2 линии эволюции высших растений, одна из которых представлена мохообразными, а вторая — папоротникообразными, голосеменными и покрытосеменными.

Главное, что характеризует мохообразные, это преобладание в цикле их индивидуального развития гаметофита над спорофитом. Гаметофит — это все зеленое растение, способное к самостоятельному питанию. Спорофит представлен коробочкой (кукушкин лен) и полностью зависит в своем питании от гаметофита. Доминирование у мхов влаголюбивого гаметофита в условиях воздушно-наземного образа жизни оказалось нецелеособразным, поэтому мхи стали особой ветвью эволюции высших растений и пока не дали после себя совершенных групп растений. Этому способствовал и тот факт, что гаметофит по сравнению со спорофитом имел обеденную наследственность (гаплоидный (1н) набор хромосом). Эта линия в эволюции высших растений называется гаметофитной.

Вторая линия эволюции на пути от псилофитов к покрытосеменным является спорофитной, потому что у папоротникообразных, голосеменных и покрытосеменных в цикле индивидуального развития растений доминирует спорофит. Он представляет собой растение с корнем, стеблем, листьями, органами спороношения (у папоротников) или плодоношения (у покрытосеменных). Клетки спорофита имеют диплоидный набор хромосом, т.к. они развиваются из диплоидной зиготы. Гаметофит сильно редуцирован и приспособлен только для образования мужских и женских половых клеток. У цветковых растений женский гаметофит представлен зародышевым мешком, в котором находится яйцеклетка. Мужской гаметофит образуется при проростании пыльцы. Он состоит из одной вегетативной и одной генеративной клеток. При прорастании пыльцы из генеративной клетки возникает 2 спермия. Эти 2 мужские половые клетки участвуют в двойном оплодотворении у покрытосеменных. Оплодотворенная яйцеклетка дает начало новому поколению растения — спорофиту. Прогресс покрытосеменных обусловлен совершенствованием функции размножения.

Выводы:

1. Изучение геологического прошлого Земли, строения и состава ядра и всех оболочек, полеты космических аппаратов на Луну, Венеру, изучение звезд приближает человека к познанию этапов развития нашей планеты и жизни на ней.
2. Процесс эволюции носил естественный характер.
3. Растительный мир многообразен, это многообразие есть результат его развития в течение длительного времени. Причина его развития — не божественная сила, — а изменение и усложнение строения растений под влиянием изменяющихся условий среды обитания.

Научные доказательства: клеточное строение растений, начало развития из одной оплодотворенной клетки, необходимость воды для жизненных процессов, нахождение отпечатков различных растений, наличие "живых" ископаемых, вымирание некоторых видов и образование новых.

Источник

Этапы эволюции растительного мира

В результате доисторических событий, таких как пермское и мел-палеогеновое массовые вымирания, многие семейства растений и некоторые предки существующих видов вымерли до начала записанной истории.

Общая тенденция диверсификации флоры Земли включает в себя четыре основные группы растений, которые господствуют на планете, начиная со среднего силурийского периода и до настоящего времени:

  • Первая основная группа, представляющая наземную растительность, включала бессемянные сосудистые растения, представленные классами риниевых (Rhyniophyta), зостерофилловых (Zosterophyllopsida).

  • Вторая основная группа, появившаяся в позднедевонском периоде, состояла из папоротников.
  • Третья группа, семенные растения, появились как минимум 380 миллионов лет назад. Она включала в себя голосеменные растения (Gymnospermae), которые доминировали в наземной флоре в течение большей части мезозойской эры до 100 миллионов лет назад.
  • Последняя четвертая группа, покрытосеменные растения, появилась около 130 миллионов лет назад. В летописи окаменелостей также показано, что эта группа растений была в изобилии в большинстве районов мира в пределах от 30 миллионов до 40 миллионов лет назад. Таким образом, покрытосеменные доминировали над растительностью Земли в течение почти 100 миллионов лет.

Палеозойская эра

Протерозойский и архейский эоны предшествуют появлению наземной флоры. Бессемянные, сосудистые, наземные растения появились в середине силурийского периода (437-407 миллионов лет) и были представлены риниофитами и, возможно, плауновидными (включая ликоподиумы). Из примитивных риниофитов и плауновых наземная растительность быстро эволюционировала в течение девонского периода (407-360 миллионов лет назад).

Предки настоящих папоротников, возможно развивались в середине девона. Во время позднего девонского периода появились хвощёвые и голосеменные. К концу периода уже существовали все основные отделы сосудистых растений, кроме покрытосеменных.

Читайте:  Растение эндемик евразии дерево роща

Развитие особенностей сосудистых растений, во время девона, позволили увеличить географическое разнообразие флоры. Одной из них было возникновение сплющенных листьев, что повысило эффективность фотосинтеза. Другая — появление вторичной древесины, позволяющая растениям значительно увеличиваться по форме и размерам, что привело к появлению деревьяев и, вероятно, к лесов. Постепенным процессом было репродуктивное развитие семени; самое раннее обнаружено в верхнедевонских отложениях.

Предки хвойных и саговниковидных появились в каменноугольном периоде (360-287 миллионов лет назад). Во время раннего карбона в высоких и средних широтах растительность демонстрирует доминирование ликоподиумов и Progymnospermophyta.

В более низких широтах Северной Америки и Европы обнаруживается большое разнообразие ликоподиумов и Progymnospermophyta, а также другой растительности. Встречаются семенные папоротники (включая calamopityales), наряду с настоящими папоротниками и хвощами (Archaeocalamites).

Поздняя карбоновая растительность в высоких широтах сильно пострадала от начала пермско-карбонового ледникового периода. В северных средних широтах летопись окаменелостей показывает доминирование хвощей и примитивных семенных папоротников (птеридоспермов) над немногими другими растениями.

В северных низких широтах наземные массивы Северной Америки, Европы и Китая были охвачены неглубокими морями или болотами и, поскольку они близки к экватору, то испытывали тропические и субтропические климатические условия.

В это время появились первые тропические леса, известные как каменноугольные леса. Огромное количество торфа было заложено в результате благоприятных условий круглогодичного роста и адаптации гигантских ликоподиумов к тропическим средам водно-болотных угодий.

В более сухих районах, окружающих низменности, в большом изобилии существовали леса хвощей, семенные папоротники, кордаиты и другие папоротники.

Пермский период (287-250 миллионов лет назад) указывает на значительный переход хвойных, саговниковидных, глоссоптерис, гигантоптерид и пельтасперм из бедных окаменелостей в карбоне в значительную обильную растительность. Другие растения, такие как древесные папоротники и гигантские ликоподиумы, присутствовали в перми, но не в изобилии.

В результате массового пермского вымирания исчезли тропические болотные леса, а вместе с ними и ликоподиумы; кордаиты и глоссоптерисы вымерли на более высоких широтах. Около 96 % всех видов растений и животных исчезли с лица нашей планеты в это время.

Мезозойская эра

В начале триасового периода (248-208 миллионов лет назад) скудная летопись окаменелостей указывает на сокращения флоры Земли. С середины до позднего триаса современные семейства папоротников, хвойных деревьев и ныне вымершей группы растений, беннеттитовых, обитали в большинстве наземных экосистем. После массового вымирания беннеттиты переместились в свободные экологические ниши.

Поздняя триасовая флора в экваториальных широтах представлена ​​широким диапазоном папоротников, хвощей, саговников, беннеттитов, гинкго и хвойных деревьев. Комбинации растений в небольших широтах сходные, но не богатые видами. Это отсутствие вариаций растений в низких и средних широтах отражает глобальный безморозный климат.

В юрский период (208-144 миллионов лет назад) появилась наземная растительность, похожая на современную флору, и потомками папоротников этого геологического отрезка времени можно считать современные семейства, такие как Dipteridaceae, Matoniaceae, Gleicheniaceae, и Cyatheaceae.

К хвойным этого возраста также могут относится современные семейства: подокарповых, араукариевых, сосновых и тисовых. Эти хвойные породы, во время мезозоя, создали значительные залежи такого полезного ископаемого, как уголь.

Во время раннего и среднего юрского периода, в экваториальных широтах западной части Северной Америки, Европы, Средней Азии и Дальнего Востока, произрастала разнообразная растительность. Она включала: хвощи, саговники, беннеттиты, гинкго, папоротники и хвойные деревья.

Теплые, влажные условия также существовали в северных средних широтах (Сибирь и северо-запад Канады), поддерживая гинкговые леса. Пустыни встречались в центральной и восточной частях Северной Америки и Северной Африки, а наличие беннеттитов, саговников, хейролепидиевых и хвойных деревьев свидетельствовали о приспособленности растений к засушливым условиям.

Южные широты имели сходную растительность с экваториальными, но из-за более сухих условий хвойные породы были обильными, а гинкговые — дефицитными. Южная флора распространилась на очень высокие широты, включая Антарктиду, из-за отсутствия полярного льда.

В меловом периоде (144-66,4 миллионов лет назад) в Южной Америке, Центральной и Северной Африке, и Центральной Азии существовали сухие, полупустынные природные условия. Таким образом, в наземной растительности преобладали хвойные породы хейролипидиевых и матониевые папоротники.

Северные средние широты Европы и Северной Америки имели более разнообразную растительность, состоящую из беннеттитовых, саговниковых, папоротников и хвойных деревьев, а в южных средних широтах преобладали беннеттиты.

В позднем меловом периоде произошли значительные изменения в растительности Земли, с появлением и распространением цветущих семенных растений, покрытосеменных. Присутствие покрытосеменных означало конец типичной мезозойской флоры с преобладанием голосеменных растений и определенное снижение беннеттитовых, гинкговых и саговниковых.

Во время позднего мела в Южной Америке, Центральной Африке и Индии преобладали засушливые условия, в результате чего среди тропической растительности доминировали пальмы. На средние южные широты также влияли пустыни, а растения, окаймлявшие эти районы, включали: хвощи, папоротники, хвойные и покрытосеменные, в частности, нотофагус (южный бук).

Высокоширотные районы были лишены полярного льда; из-за более теплых условий климата, покрытосеменные смогли процветать. Самая разнообразная флора была обнаружена в Северной Америке, где присутствовали вечнозеленые растения, покрытосеменные и хвойные деревья, особенно красное дерево, секвойя.

Мел-палеогеновое массовое вымирание (К-Т вымирание) произошло около 66,4 миллионов лет назад. Это событие, которое внезапно вызвало глобальные климатические изменения и исчезновение многих видов животных, особенно динозавров.

Наибольший «шок» для наземной растительности произошел в средних широтах Северной Америки. Показатели пыльцы и спор чуть выше границы К-Т в летописи окаменелостей показывают преобладание папоротников и вечнозеленых растений. Последующая колонизация растений в Северной Америке демонстрирует преобладание лиственных растений.

Кайнозойская эра

Увеличение осадков в начале палеогена-неогена (66,4-1,8 миллионов лет назад) способствовало широкомасштабному развитию дождевых лесов в южных районах.

Примечательным в этот период была полярная лесная флора Аркто, обнаруженная на северо-западе Канады. Мягкое, влажное лето чередовалось с непрерывной зимней тьмой с температурой от 0 до 25° C.

Эти климатические условия поддерживали лиственную растительность, которая включала платановых ореховых, берёзовых, луносемянниковых, вязовых, буковых, магнолиевых; и голосеменные растения, такие как таксодиевые, кипарисовые, сосновые и гинкговые. Эта флора распространилась по Северной Америке и Европе.

Примерно одиннадцать миллионов лет назад, во время миоценовой эпохи, произошли заметные изменения в растительности с появлением трав и их последующим распространением на травянистые равнины и прерии. Появление этой широко распространенной флоры способствовало развитию и эволюции растительноядных млекопитающих.

Четвертичный период (1,8 миллиона лет назад и к настоящему времени) начался с континентального оледенения в северо-западной Европе, Сибири и Северной Америке. Это оледенение затронуло наземную растительность, при этом представители флоры мигрировали на север и юг в ответ на ледниковые и межледниковые колебания. В межледниковые периоды были распространены клёновые, берёзовые и маслиновые.

Окончательные миграции видов растений в конце последнего ледникового периода (около одиннадцати тысяч лет назад) сформировали современное географическое распределение наземной флоры. Некоторые районы, такие как горные склоны или острова, имеют необычное видовое распределение в результате их изоляции от глобальной миграции растений.

Источник

Результатом исторического развития растений является

Человек – хоть будь он трижды гением –
Остается мыслящим растением.
С ним в родстве деревья и трава,
Не стыдитесь этого родства!

Прочитайте эти строчки внимательно еще раз и скажите, какие мысли возникли у вас при чтении.

Ответы учеников (примерные):

  1. Клеточное строение имеют все живые организмы.
  2. Человек-это часть природы.
  3. Каким бы умным человек не был, он не должен считать себя царём природы.
  4. Человек, деревья, трава – это всё живые организмы.
  5. Единство происхождения животных и растений.

Итак, жизнь существует на нашей планете миллиарды лет. Она заполняет все её уголки: озёра, реки, горы, пустыни, и даже воздух населен живыми существами. Предполагается, что за всю историю жизни на Земле существовало 4,5 млрд. видов растений и животных. Но с глубокой древности лучшие умы человечества интересовали вопросы: как возникла и развивалась жизнь на нашей Земле? Всегда ли растения и животные были такими, как сейчас? Кто был первый на Земле – растения или животные?

– А вас эти вопросы волнуют?

(Уточняю у детей, что их больше всего интересует.)

– Так давайте сегодня на уроке попробуем найти ответы хотя бы на некоторые из них.Расставьте слова основные, развития, мира, этапы, растительного, записанные на табличках, в нужном порядке, чтобы получилось осмысленное предложение. Это и будет тема нашего урока. (Приложение 1)

(Дети из слов составляют предложение и сообщают тему урока.)

Тему урока “Основные этапы развития растительного мира” запишем в тетради. (слайд 2)

И перед всеми нами встают общие задачи: (слайд 3)

  • Определить основные этапы развития растений;
  • Выявить признаки их усложнения в процессе исторического развития;
  • Назвать причины (движущие силы) эволюции растений;
  • Убедиться в многообразии растительного мира.

III. Проверка знаний учащихся.

– Но прежде, чем приступить к этой исследовательской работе, проведем небольшое тестирование, доказывающее, что все вы готовы к изучению нового раздела в учебнике.

Проверка знаний учащихся проводится дифференцированно, с учётом уровня подготовки. Учащиеся со средним и низким уровнем подготовки работают на карточках (Приложение 2 и Приложение 3 соответственно).

Ученики с более высоким уровнем подготовки работают вместе с учителем:

Выдан гербарий: 1 ряд – водоросли и мхи, 2 ряд – мхи и папоротники, 3 ряд – папоротники и голосеменные растения.

Задание: Сравните отделы растений. Где они обитают? Укажите их отличия в строении. Как размножаются? Как питаются? Какие из растений более прогрессивны?

Читайте:  Сукцессия это процесс подразумевающий постоянную смену видов растений сообщества

Приготовьте карточки. Если ваш сигнал не сходится с моим ответным сигналом, в тетрадях ставите (-) , ответ верный – (+) (Приложение 4)

Карточки имеют определённый цвет и обозначают различные классы растений:

  • водоросли – голубой цвет;
  • мхи – зеленый цвет;
  • папоротники – коричневый цвет;
  • голосеменные – желтый цвет;
  • все отделы – разноцветная карточка.)

Вопросы:

  1. Кукушкин лен. (папоротники, коричневый)
  2. Хлорелла. (водоросли)
  3. Подсолнечник. (покрытосеменные)
  4. Ель. (голосеменные)
  5. Сфагнум. (мхи, зелёный)
  6. Поглощают углекислый газ и выделяют кислород. (все)
  7. Сформировали на Земле месторождения каменного угля (папоротники)
  8. Орган размножения – шишка. (голосеменные)
  9. Исключительно наземные, чаще вечнозёлёные (Голосеменные)
  10. кукушкин лён (мох)
  11. Улотрикс. (водоросли)
  12. Ламинария (водоросли)
  13. Органы размножения: пестик и тычинка.(покрытосеменные)
  14. Земноводные в мире растений. Имеют коробочку со спорами.(папоротник)
  15. Орляк. (папоротники)

– Кто не сделал ни одной ошибки – оценка “5”, до 3-х ошибок – “4”, свыше 3-х – “3”.

Это можно делать на листах и сразу сдать (Приложение 4)

Работа с таблицей №1 (слайд 4)

– Что можете сказать, глядя на эту табличку?

– А у таблицы нет названия – как бы вы назвали? (Эволюция растительного мира.)

– А что такое “эволюция”? (Обращение к словарю).

Дети зачитывают варианты ответов из словаря В.И.Даля, из БСЭ, из толкового словаря Ожегова. – Слово “эволюция” латинское и в переводе означает “развертывание”, а в широком смысле – всякое изменение, развитие, преобразование. В биологии слово “эволюция” было впервые использовано в 1762 г. швейцарским естествоиспытателем и философом Шарлем Бонне.

– Где приходилось слышать вам это слово?

– А можем ли мы использовать его сегодня на уроке?

– Верно, ведь тему нашего урока “Основные этапы развития растительного мира” мы можем записать и так – “Эволюция растительного мира”.

IV. Объяснение нового материала.

– Итак, повернем стрелки часов назад. (учитель крутит стрелки часов, вместо цифр у которых термины)

Крутим стрелки часов, и повторяем термины: прокариоты, эукариоты, автотрофы, гетеротрофы.

Начало зарождения Земли и жизни на Земле. Кто желает поделиться своими знаниями об этом периоде?

Ученик: 3,5 млрд. лет назад древнейшая Земля весьма мало напоминала планету, на которой мы живем. Ее атмосфера состояла из водяных паров, углекислого газа и, по одним данным, – из азота, по другим – из метана и аммиака. Кислорода в воздухе безжизненной планеты не было. И, надо сказать, отсутствие кислорода было необходимо для возникновения жизни. Земля покрыта водой. На планете веками свирепствуют ливневые дожди, сопровождающиеся разрядами молний. И в этом “теплом разбавленном бульоне” уже встречаются первые живые организмы (коацерваты). Эту гипотезу возникновения жизни на Земле впервые высказал в 1922г советский биолог Александр Опарин. Образовавшиеся студенистые комочки организмами называть трудно, это сложные органические белковые соединения. Строение коацерватов постепенно усложнялось – так появились первые простейшие одноклеточные организмы.

Учитель: Верно! По словам Опарина расстояние от этих “сгустков” до самых примитивных бактерий ничуть не меньше, чем от амебы до человека. Но, давайте предположим, кто они – эти первые живые организмы:

  • Прокариоты или эукариоты
  • Каков способ питания им был присущ (автотрофы или гетеротрофы)
  • Кто они: животные или растения? (Идёт обсуждение).

Вывод: Первыми живыми организмами, появившимися на Земле, были безъядерные клетки, которые питались готовыми органическим веществами, и их нельзя отнести ни к царству растений, ни к царству животных.

Наши познания мы будем записывать в таблицу (лежит на столах) (Приложение 5)

Прошло около 1 млрд. лет…

Земля все еще голая пустыня. Но в воде появляется новый газ – кислород. О чем это свидетельствует? Как вы думаете, кто их древних организмов мог быть виновником появления кислорода?

Ученик: Это были первые простейшие организмы, которым не стало хватать питательных веществ, которые были на Земле и некоторые клетки приспособились к использованию солнечного света для превращения воды и углекислого газа в органические вещества, т.е. возник процесс фотосинтеза. А в результате фотосинтеза стал накапливаться кислород. – Какой способ питания организмов появился? Ответ ученика: Эти клетки, содержащие хлоропласты, являются автотрофами, т.е. сами синтезируют необходимые для жизнедеятельности органические вещества за счёт энергии света. Так появились первые растения. – Другие живые существа сохранили прежний способ питания – гетеротрофный, пищей им стали служить первичные растения. Это были первые животные. Это произошло в докембрийский период. Он длился свыше 3 млрд. лет. В этот период строение живых существ всё более совершенствовалось. Первые одноклеточные растения сине-зеленые водоросли научились расщеплять воду. Они совершили настоящий подвиг – в атмосферу стал выделяться кислород. Состав воздуха постепенно приближался к современному, т.е. состоял из азота, кислорода, углекислого газа. Такая атмосфера способствовала развитию более совершенных форм жизни. Первичные одноклеточные водоросли дали начало многоклеточным водорослям.

– Продолжим заполнение таблицы .

– С течением времени климат на Земле изменился. Из-за колебаний земной коры, на месте некоторых морей и океанов возникла суша. Первичные моря стали мелеть. А благодаря кислороду в верхних слоях атмосферы возник слой озона, смягчивший ультрафиолетовое излучение. Что же стало происходить с некоторыми древними водорослями под влиянием новых условий жизни?

Ученик: некоторые водоросли стали более совершенными и приспособились жить во влажных местах суши по берегам водоемов. Начался переход некоторых растений от водного образа жизни к наземному. Это произошло

350-400 млн. лет назад. Это самая древняя группа наземных растений – псилофиты и риниофиты. Эти растения покрывали берега зеленым ковром высотой до 25 см. Они не имели корней, стеблей, листьев, а представляли собой ветвящиеся оси, на подземных частях которых развивались ризоиды. У риниофитов произошла дифференциация тканей: покровная ткань (кожица) и проводящие пучки (древесина и луб). Размножение проходило с помощью спор.

Занесем эти сведения в таблицу.

– Обратить внимание кто такие риниофиты. Это растения, которые жили на суше, но тем не менее были похожи на водоросли.

А ещё где мы можем использовать это значение – риниофиты?

– Верно. Это слово мы поместим в пустующую рамку таблицы №1 (слайд 4).

Это первые высшие растения, которые появились на Земле.

Ответ ученика:

– Риниофиты стали предшественниками растений Папоротникообразных и мхов. Среда обитания наземная, влажная. У папоротникообразных появились стебель, листья и корни. Достигли расцвета папоротникообразные в каменноугольный период 300 млн. лет назад.

Сплошным ковром расстилались плауны – каламиты, ветвились папоротники, целыми рощами возвышались гигантские хвощи, зеленели лепидодендроны…

Запишем в табличке следующий этап развития растений.

Если верно приседаете, не верно – руки вверх.

  • Риниофиты – первые наземные растения.
  • Жизнь впервые зародилась на суше. (нет)
  • Папоротники – наземные растения. (да)
  • Первыми на Земле появились безъядерные клетки) (да)

В конце каменноугольного периода климат на Земле стал суше и холоднее, и на смену древовидным папоротникам пришли первые примитивные голосеменные растения – семенные папоротники, семена развивались у них на листьях.

Условия жизни продолжали меняться. Там, где климат становился более суровым, древние споровые вымирали и появлялись древние голосеменные.

– Почему ученые ставят голосеменные растения на более высокую ступень развития, чем споровые?

Ученик: Голосеменные растения относятся к семенным растениям. Размножаются они семенами, которые не защищены стенками плода (цветков и плодов у голосеменных растений нет). Появление семени – важные этап в эволюции растения. Запас питательных веществ в семени обеспечивает жизнь зародыша, когда он особенно уязвим – в начальный период его развития. Прочные семенные покровы защищают зародыш от неблагоприятных факторов среды. Эти эволюционные приобретения и независимость оплодотворения от наличия воды (в отличии от споровых растений) послужили причиной широкого распространения голосеменных на суше.

Занесем эти данные в таблицу.

– 120 млн. лет назад

Какое событие произошло в этот период времени?

Ученик: Покрытосеменные происходят от голосеменных, но какие семейства более древние и ближе к голосеменным, точно не определено наукой. Одни ученые считают древнейшими покрытосеменными серёжковые (береза, ольха, ива), другие – многоплодниковые: магнолии и лютиковые. Покрытосеменные отличаются от голосеменных наличием цветка ,плодов, чашелистиков, лепестков, а также формированием пестика, через который пыльцевая трубка прорастает до семяпочки и яйцеклетки. Семена покрытосеменных растений развиваются внутри плода и хорошо защищены околоплодником.

Покрытосеменные господствуют на Земле уже более 60 млн. лет. Это единственная группа растения образующая сложные многоярусные сообщества. Это способствует более интенсивному использованию среды и успешному завоеванию новых территорий.

Завершим составление нашей таблички.

Итоговая таблица «Развитие растительного мира на Земле» (слайд 5)

Физминутка для глаз:

Когда верно открываете глаза, не верно – зажмуривайте.

  • Оплодотворение голосеменных по прежнему сильно зависит от воды. (нет)
  • Голосеменные полностью сухопутные растения (Да)
  • Покрытосеменные ничем ни отличаются от голосеменных (нет)
  • Покрытосеменные возникли около 120 млн лет назад.(да)
  • Голосеменные возникли около 10 млн лет назад. (нет)

А что за слово написано на доске? (Палеоботаника.) Что оно обозначает?

Ответ ученика: Палеоботаника – это наука, занимающаяся исследованием растений прошлых эпох. (слайд 6)

По ископаемым остаткам растений ученые установили, что чем древнее организмы, тем они проще устроены. Чем ближе к нашему времени, тем организмы становятся сложнее и всё более похожими на современные.

– Итак, в результате развития органического мира появились высшие растения и высокоорганизованные животные, а так же человек мыслящий, который старается получить ответ на вопрос: “Когда и как возникла жизнь на Земле?” И пытливый ум находит эти ответы (Слайд 7)

Работа с учебником стр. 260 (методы изучения древнейших растений).

Источник