Тема 7: "Еволюція рослинного світу"

Мета: ознайомити слухачів із давніми періодами у житті рослинного світу, із залежністю його еволюційного розвитку від умов абіогенного, а пізніше І біогенного оточуючого середовища. Дати поняття про динамічні зміни різного характеру фітоценозів.

Професійна спрямованість: дана тема допоможе ознайомитись з особливостями становлення даної науки, а також розвиток всебічного мислення

План

1. Давні періоди історії рослинного світу.

2. Клімат і флора третинного періоду в Європі.

3. Клімат і рослинність льодовикових періодів.

4. Після льодовиковий період.

5. Зміна рослинності під впливом льодовику у різні часи (середня Європа).

1. Існують гіпотези про походження живих організмів на Землі. Без сумніву відомо одне – перші живі організми виникли приблизно 3 млрд. років тому, вони існували у водному середовищі і були представлені рослинними формами. Палеоботаніки стверджують, що наземні рослини з’явилися відносно пізно, біля 450 млн. років тому. Це були рослини з групи псилофітів від них походять всі папоротеподібні, а отже і голонасінні, і покритонасінні.

Безпосередніми предками псилофітів вважають зелені водорості Chlorophita.

Предки наземних рослин жили у прісних водоймах. Про це свідчить той факт, що ні Na ні Cl не є основними елементами у живленні (NaCl – найважливіша розчинна речовина у морській воді), навпаки всі наземні рослини дуже негативно відкликаються на наявність навіть незначних доз Cl чи Na у ґрунті. Виключення галофіти – рослини засолених ґрунтів, але властивість жити в таких умовах набута ними відносно недавно.

Еволюція наземних рослин пішла в різних напрямках. Маленька бокова гілка мохи (Briophyta) залишилися на низькій еволюційній сходинці. Головна ж гілка привела до папоротеподібних (Pteridophita) розчепилася на три: Filicinae, Equisetinae, Licopodiinae. Вони досягли свого розквіту у першокарбоні і утворили заболочені могутні ліси. Поклади кам’яного вугілля – це відмерлі ліси.

Так як папоротеподібні мали досить велику залежність від наявності води, то вони заселяли лише вологі області земної кулі, тому відсоток пустель на той час, мабуть, був набагато більший ніж зараз.

Великі гілки Equisetinae та Licopodiinae майже припинили свій розвиток (крім великої групи голонасінних - хвойних Coniferae, що вийшли з Licopodiinae ).

В наш час багато представлена гілка Filicinae (папороті).

Досі невідоме остаточне походження однієї групи голонасінних – гінгових з єдиним живим реліктом GinkgoLilova.

Серед голонасінних – хвойних Coniferae сама велика родина сьогодні – Pinaceaз родамиPinus, Picea, Abies. В основному займають північну півкулю.

З голонасінних в Юрі виникла група квіткових рослин (Angiospermae). Так як пристосування до наземного способу життя у квіткових більш ефективне вони витіснили більш давні рослини. І вже у третинному періоді разом з хвойними завоювали суходіл; деякі форми повторно перейшли до водного способу життя.

Слід зазначити, що на розселення в той час рослинності вплинула перш за все, розчеплення монолітної маси суходолу на окремі континенти.

Розчеплення єдиної континентальної маси відбулося у південній півкулі, раніше відстань між континентами була тут більшою, ніж у північній, тому це пояснює існування єдиного флористичного царства у північній півкулі (голарктичного), двох тропічних царств (палеотропічного і неотропічного) та трьох царств у південній (австралійського, антарктичного і капського). Завдяки флористичному вакууму, що виник внаслідок зміни положення антарктичного, австралійського континентів, єдиний рід Eucalyptus, утворивши 450 видів, зайняв в Австралії найрізноманітніші біотопи, від рівня моря до верхньої межі лісу у горах.

Справа втому, що встановлене попереднє положення Антарктиди вказують на наявність лісів на ньому (це підтверджують і викопні рештки). Австралія відкололася рано і рухалася до півночі, ліси поступово на ній зникли (так як інша рослинність помірної зони).

2. Рослинний світ окремих континентів у третинному періоді сильно відрізнявся від сучасного.

В Європі зустрічались види, які в наш час живуть у тропічних лісах. Це говорить про те, що клімат в Європі на той час був тропічний.

Враховуючи той факт, що земна вісь зберігає один і той же кут нахилу до площини екліптики, клімат, тобто зональність між полюсами і екватором теж не змінна. Якщо клімат змінювався, то тільки по причині змін положення самих континентів. Якщо мова йде про тропічний клімат Європи на час третинного періоду, то мабуть, континент тоді лежав ближче до екватора або на ньому.

В той же час в Європі панувала флора притаманна помірно - теплому клімату. Так на рівні 81⁰ 45^’п.ш. були 30 видів, серед них болотний кипарис, який зараз зустрічається в півн. Америці лише південніше 35⁰ п.ш.

На Шпіцбергені знаходилась Sequoia, Magnolia т.ін. на Гренландії Platanus, Vitis та ін.

В ранніх третинних глинах (лондонських) рослинні залишки, що були знайдені, належать до 11 суто тропічних та 32 переважно тропічним родинам.

Ретельний аналіз флори та фауни того часу показав, що знайдені форми відповідають тропічному клімату з двома дощовими періодами, що свідчить про субтропічний клімат. Таким чином вже тоді почалося погіршення клімату. Середньоєвропейські рослинні залишки із пліоцену говорять про помірний клімат в середній Європі, але флористичний склад був набагато різноманітніший, ніж на сучасному етапі. Скоріше нагадував рослинність півн. Америки та схід. Азії. Бідність сучасної флори Європи обумовлена подіями плейстоцену – багаторазовим зледенінням.

3. Плейстоцен (димовий) охоплює 1 – 2 млн. років до самих останніх 10 – 20 тис. Які називають післяльодовиковий період.

Плейстоцен називають ще четвертинним періодом, тому що розрізняють 4 епохи, чергуються з трьома теплими міжльодовиковими епохами.

Назви походять від назв річок або місцевості де знаходять найбільш виражені відклади відповідних льодовиків. Тому у різних країнах назви можуть бути різними: Вюрська льодовикова епоха на півночі сер. Європи відповідає вислинське зледеніння, а у східній – валдайське і. т. д.

Причини різкого зниження температури під час льодовикової епохи досі невідомі (існуючим гіпотезам суперечать деякі факти).

Під час зледеніння Скандинавія покривалася льодовою шапкою і могутні льодовики до 3 км. товщиною тричі заповнювали Балтійське море і заходили до серед. Європи. Більш менш ці події відбувалися і в пн. Америці і в деяких високогірних р-н планети. Перед наближенням льодовиків всі теплолюбні рослини відступали, але на заході шлях їм перекрили Піренеї і Середземне море, на сході – Карпати і Балкани, тому не всі види змогли пережити льодовики: Sequoia, Nyssa та ін. вимерли під час першого зледеніння; Tanda, Carya... – в інші періоди. В кінці залишилася досить бідна флора. Більш за все постраждали види дерев. Рослинність носила тундровий характер.

Деревні види збереглися як окремі екземпляри в більш теплих долинах.

Рослини, що є типовими для середньо і пізньольодовикових відкладів – Poligonum, Viviparum, Arabisalpine, Cossibre та ін. після потепління розповсюдилися слідом за відступаючими льодовиками на північ, піднялися високо в гори і сьогодні вони являють собою або арктичне або альпійське географічні елементи.

Таким чином зрозумілі тісні зв’язки між далекими Арктикою і Альпами. Збереглися і так звані льодовикові релікти у середній Європі у біотопах з відповідним для них мікрокліматом (Salixherbacea, Rubuschamalmorus, Betulanana, Anemonenercissiflora, Primulaannicula ). Не менш переконливі і рештки тварин тріасових глин – озерних відкладів льодовикового періоду у середній Європі: північній олень, мускусний бик, лемінги, що мешкають зараз у Арктиці. Знаходять і рештки степових гризунів (піщуги, тушканчики, ховрашки). Це говорить про те, що та тундра не була такою як сьогодні, а носила континентальний степовий характер.

4. У післяльодовиковий період у Європі почалося поступове потепління клімату, але воно відбувалося не рівномірно.

Після першого потепління приблизно 10000 років тому знову помітно похолодало, але відбулося знову ще більше потепління і клімат став теплішим, ніж зараз, послідуюче похолодання призвело до сучасних кліматичних умов.

Спочатку факт більш теплого клімату у післяльодовиковий період, ніж сьогодні, встановили у Скандинавії: ліщину знайшли у викопному стані набагато північніше сучасної межі їх розповсюдження.

Теж саме можна сказати і за водяний горіх та ін. Вважають, що середньомісячна температура з квітня по жовтень була на 2,4⁰ вища тоді ніж зараз. Дуже багато інформації про цей період дають види, що живуть сьогодні та пилковий аналіз...

5.За своєю природою середня Європа – лісова зона. При її кліматі повинні переважати букові ліси , тільки на бідних піщаних ґрунтах – сосна.

Найбільш вагомий вплив від людської діяльності рослинність відчула, коли в неоліті перейшла до землеробства і скотарства (інтенсивне використання пасовищ).

Під час римської епохи середня Німеччина, наприклад, ще була лісовою, але великі площі стали культурними територіями.

Перша письмова згадка про середню Європу виходить з ? “скованная лесами, обезображенная болотами”. Ліса, ймовірно, займали ¾ всієї площі (сьогодні 1/4).

З прибуттям римлян почалися перші масивні використання лісів (8-12ст.)

Іноді, площі після знову заростали лісами тому, що ґрунти не підходили для с/г. В Тюрінгії в той час зникло 75% населених пунктів по цій причині.

Повністю знищені ліса у Середземномор’ї, Балканах, Сході.

У сер. Європі заходи по охороні лісу почали застосовувати досить рано. Перша причина – полювання; друга – свинарство і дубові ліси для їх відгодівлі. Дуб став витісняти бук. У середньовіччя дуб став панівним деревом у сильно просвітлених лісах і зберігався у лісах, що охоронялися у вигляді могутніх дерев. Такі ліса часто помилково називають (первинними).

У 18ст. почалося вирощування картоплі, якою і відгодовували свиней. Дуби втратили своє призначення, бук, як краще паливо знову витіснив дуб. Потім з видобутком кам'яного вугілля і бук втратив своє значення. Як ділова деревина почали цінувати хвойні породи. Цей процес продовжується і сьогодні. Листяний ліс витісняється хвойним.

Причин тут багато:

1. насіння хвойних порід можна отримувати без особливих зусиль і в великих кількостях.

2. хвойні менш вимогливі до ґрунтів.

3. період господарського обсягу для хвойних коротший, об’єм деревини на одиницю площі у віці, що годиться для вирубки, більший.

Література:

1. Вальтер Г. Общая геоботаника. М.: Мир, 1982.- с.

2. .Величко И.М. Когда и где возникли растения / отв. ред. С.Ц. Весер,- К.: Наук, думка, І979.- 160 с.

3.Комаров В.Л. Походження рослин. К.: Харків, І949,- 207 с.

Навчальне видання

Аннамухаммедова О.О.

ЛЕКЦІЙНИЙ КУРС З НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ

«ГЕОБОТАНІКА»

Надруковано з оригінал-макета автора

Підписано до друку 26.05.12 Формат 60х90/16. Ум. друк.арк. 2.75

Обл. вид арк. 5.5. Друк різографічний.

Гарнітура Times New Roman. Зам. 209. Наклад 100.

Видавництво Житомирського державного університету імені Івана Франка

Свідоцтво про державну реєстрацію:

серія ЖТ № 10 від 07.12.04 р.

м. Житомир, вул. Велика Бердичівська, 40

електрона пошта (zu@zu.edu.ua)

94