Походження вищих рослин

Перші примітивні рослини освоїли наземні екотопи близько 420 млн. років тому. Вони, як показують палеоботанічні дослідження, переважно були поширені на мілководді та берегах водойм.

Вважають, що вищі рослини походять від зелених водоростей, доказом чого є подібність біохімічного складу фотосинтезуючих пігментів, запасних поживних речовин тощо; будова хлоропластів, інші цитологічні особливості. Разом з тим, побутує думка й про походження вищих рослин від червоних чи бурих водоростей, у зв’язку з тим що останні мають складнішу будову.

Вихід рослин на сушу вважають переломним, ключовим моментом в еволюції рослинного світу. Вищі рослини втратили безпосередній зв’язок з водним середовищем. Із переходом до наземного існування рослини повинні були виробити ряд пристосувань.

1. Уникнення обезводнення, поглинання та зберігання води.

2. У зв’язку з меншою питомою густиною повітря порівняно з водою, виникла проблема опори в рослинному організмі, функцію якої почала виконувати механічна тканина.

3. Необхідно було виробити механізм поглинання кисню і вуглекислого газу не в розчиненому стані, а з повітря.

4. У наземному середовищі спостерігаються значно різкіші коливання температури, вологості тощо.

5. Необхідно було виробити пристосування для поглинання й транспорту мінеральних речовин, на які субстрати силурійського й девонського періодів були бідними.

У зв’язку з цими обставинами, в процесі еволюції у вищих рослин сформувалось кілька типів тканин:

• покривна, яка захищає рослину від висихання та інших несприятливих факторів і разом з тим забезпечує зв’язок рослинного організму з навколишнім середовищем;

• провідна, яка з’єднує між собою підземну й надземну частини рослини;

• механічна, яка надає міцності та еластичності органам рослини;

• запасаюча, завданням якої є зберігання запасів поживних речовин;

• асимілююча, що виконує функцію фотосинтезу і зосереджена переважно у спеціалізованих органах – листках.

Як показали дослідження викопних скам’янілостей, вже у найдавніших наземних рослин виник симбіоз із грибами, що сприяло більш інтенсивному використанню мінеральних речовин, особливо фосфатів.

Вегетативне тіло вищих рослин, крім найпримітивніших мохів, диференційоване на стебло й листки; у більшості наявний також корінь.

У процесі еволюції вищих рослин відбувалася поступове звільнення процесу статевого розмноження від зв'язку з краплиннорідким середовищем. Якщо у спорових рослин процес запліднення відбувається у краплиннорідкому середовищі (активне пересування сперматозоїдів можливе лише при наявності води), то у насінних рослин для статевого розмноження немає потреби у водному середовищі.

Перші наземні рослини – риніофіти – мали дуже просту будову. Їх вегетативне тіло складалось з дихотомічно розгалуженого стебла, від якого відростали ризоїди; листки та корені були відсутні. Риніофіти вважають вихідною групою, з якої у процесі тривалої еволюції виникли групи вищих спорових рослин: плауноподібні, хвощеподібні, папоротеподібні. Щодо походження мохоподібних побутує дві думки. Одні дослідники вважають, що мохоподібні походять від зелених водоростей, і їх еволюція відбувалась паралельно з риніофітами, інші стверджують, що предками мохоподібних є примітивні риніофіти.