Предпосылки выхода растений на сушу. Изучая древние ископаемые остатки растений и животных, ученые пришли к выводу, что климат Земли, ее атмосфера, очертания материков и океанов многократно менялись. Появление
атмосферного кислорода и озонового слоя позволило живым организмам выйти на сушу. Выход растений на сушу привел к появлению группы высших растений и стал новым этапом в развитии растительного мира нашей планеты.
Считают, что первые наземные растения появились около 450 млн лет назад на мели водоемов. По окаменевшими остатками ученые восстановили их вид. Они имели тело, которое еще не было четко расчлененное на корневую и стебельную части. Роль листьев выполняли чешуи, ветви вилчасто галузилися. Такое ветвление характеризуется постоянным раздвоением оси стебля при образовании новых ветвей, и, как считают ученые, является примитивным признаком. На верхушках некоторых ветвей размещались спорангии, в которых созревали споры. Как и современные, первые наземные растения имели покровную, ведущую и основную ткани, но еще не имели механической, так высотой были не более полуметра (вспомните строение и функции тканей растений).
Подобные по строению вымершие организмы принадлежат к отдела риниофиты и считаются переходным звеном к высших растений.
Особенности строения споровых растений. К современным споровых растений относятся представители отделов Мохообразные, Плауновидные, Хвощевидные и Папоротникообразные. Это наземные организмы, и только некоторые из них приспособились к жизни в водной среде. При огромном разнообразии внешнего вида эти растения имеют общие черты строения. Тело споровых (кроме мхов) делится на корень и побег. В связи с переходом к наземному способу существования у споровых растений возникают покровные, механические и проводящие ткани. Покровные ткани защищают растения от высыхания, они устьица для газообмена и испарения. Во покровной тканью расположена механическая, которая обеспечивает растению сопротивления. Движение веществ от корня к листьям и наоборот осуществляется с помощью проводящих тканей. Пространство между покровной, механической и ведущей тканями в споровых заполнен основной тканью, выполняющей фотосинтезирующую и запасающую функции. Размножаются эти растения спорами, и определило их название.
Размножение и развитие споровых растений. В споровых растений развитие происходит путем ряда преобразований со сменой поколений - полового и бесполого.
Изменение полового поколения бесполым в цикле развития растений называется чередованием поколений. Оно возникло еще в некоторых водорослей (бурых, зеленых), а для высших растений является обязательным.
Бесполое поколение, или спорофит, для размножения образует неполовые клетки - споры. Из споры вырастает заросток, на котором формируются женские и мужские половые органы. В них созревают гаметы. Поколение, образует гаметы, будет половым поколением в жизненном цикле развития споровых растений, или гаметофитом. Гаметы участвуют в оплодотворении. Оплодотворение происходит только в водно-капельном среде, поэтому споровые растения распространены на влажных участках суши, хотя некоторые существуют даже в пустынях (подумайте, какие условия для этого должны быть). Из зиготы, которая образуется после оплодотворения вырастает спорофит. Цикл развития начинается снова. У растений разных систематических групп, с которыми вы познакомитесь дальше, гаметофит и спорофит имеют различный вид. Выход растений на сушу обусловил изменение их строения и процессов размножения. Наземные растения, в отличие от водорослей, имеют тело, разделенное на подземные и надземные органы (корень и побег), а также разнообразные ткани (покровную, ведущую, механическую и др.), позволяет им приспособиться к жизни на суше.