1. Определение понятия «эволюция»

Эволюция - это историческое развитие организмов от про­стого к сложному. Среди современных растений значительное место принадлежит покрытосеменным. Деревья и кустарники, луга и сады, пшеничные и кукурузные поля, полевые цветы, овощи и фрукты на прилавках, красочные композиции в витринах цветочных магази­нов, герань на камине, ряска и кувшинки в пруду, кактусы в пустыне - где бы мы ни находились, везде встретимся с ними. Занять господ­ствующее положение в растительном мире и достичь на сегодняш­ний день такого поразительного разнообразия способствовали сле­дующие моменты : происхождение этой группы, эволюции цветка и роли некоторых химических веществ в эволюции покрытосемен­ных.

Цветковые возникли из некоторых примитивных, скорее всего кустарниковых голосеменных. Первые остатки, которые с уверенно­стью можно отнести к покрытосеменным соответствуют раннему мелу (125 млн. лет назад).

Единственный признак, отличающий покрытосеменные от других групп, - это цветок. Он представляет собой укороченный по­бег с различными листоподобными придатками. Строение цветка в пределах вида, рода и семейства постоянно.

Наиболее древние признаки: крупные цветки с выпуклым цветоложем, на котором расположены многочисленные чашелисти­ки, тычинки, пестики. Такое строение имеют порядки Лютикоцветные и Магнолиецветные, древность происхождения подтверждают палеонтологи.

2. Главные направления эволюции покрытосеменных растений

Можно проследить следующие главные направления эволю­ции этой структуры:

1. От большого и нефиксированного числа частей к малому и четко определенному.

2. От четырех типов частей до трех, двух, а иногда и до одного у более продвинутых эволюционно групп. Побег укорачивается и их исходное спиральное расположение частей перестает замечаться. Части цветка срастаются - приспособление к опылению насекомы­ми.

3. От верхней завязи к нижней. Лучшая защита семяпочки.

4. От актиноморфности к зигоморфности.

5. Переход от одиночных цветков к соцветиям, размеры, яр­кость привлекают насекомых.

6. Приспособление к опылению ветром обусловило редукцию околоцветника и образование голых цветков.

7. Появление однодомности и двудомности у ветроопыляемых растений обеспечило перекрестное опыление.

Сочетание всех этих признаков у разных групп неодинаково. Цветки одних могут быть более сложными по одним признакам, а по другим примитивные. Семейство Крестоцветные - 4-х членный цветок имеет один пестик - признак высокой организации, завязь всегда верхняя - признак простой организации.

Судить об эволюционной продвинутости нужно по несколь­ким признакам.

Эволюционный успех цветковых растений в значительной степени был обусловлен их параллельным развитием с различными животными. Они оказывали друг на друга давление и во многом оп­ределили эволюцию своих партнеров. Яркая окраска цветков, души­стый аромат, съедобная пыльца и нектар - все это средства для при­влечения животных. Адаптация цветка была направлена на макси­мальное увеличение шансов для переноса пыльцы насекомыми. Это опыление было надежно.

Важным признаком успеха эволюции покрытосеменных явля­ется биохимическая эволюция. В некоторых группах выработа­лась способность образовывать вторичные метаболиты (алколоиды, хитоны, эфирные масла, флавоноиды и др.) - ядовитые для живот­ных вещества, защищающие растения от большинства фитофагов (вредители).

К группам с наиболее специализировавшимися в ходе эво­люции цветками принадлежат сложноцветные (Compozitae) среди двудольных (Dicotyledones) и орхидные (Orchidaceae) из однодоль­ных (Monocotyledones).

Рис. 184 Стадии эволюции тычинок (микроспорофиллов) (1—6) от примитивного микроспорофилла дегенерии фиджийской (Dеgеneria vitiensis) (1) до высоко-специализированного типа (6)

Рис. 185 Стадии эволюции плодолистика (1-6) от примитивного кондупликатного плодолистика типа дегенерии фиджийской (Dеgеneria vitiensis) (1) до специали­зированного типа с резко дифференцированным столбиком и головчатым рыльцем (6)

Рис. 186 Схема эволюции основных типов гинецея. Паракарпный и лизикарпный типы изображены в двух стадиях эволюции, что дает представление о двух разных путях их про­исхождения от исходного от апо­карпного типа. По многих случаях паракарпный гинецей происходит непосредственно от апо­карпного.