Prove di evoluzione. Lezione di biologia "Origine delle piante"

Pozdnjakov Aleksej Petrovich

San Pietroburgo

"Prove per lo sviluppo storico delle piante"

IO.Verifica delle conoscenze.

Domande n. 1

Quando ha avuto origine il pianeta Terra? (5 miliardi)

Quando sono comparsi i primi organismi viventi? (2,5 - 3 miliardi) Ma queste erano forme di vita precellulari: piccoli grumi microscopici di muco.

Quando sono comparsi i primi organismi unicellulari? (1,5 – 2 miliardi)

Come mangiavano i primi organismi viventi?

Dove hanno avuto origine gli organismi viventi?

Indica quale tipo di alimentazione è apparsa per prima: eterotrofo o atotrofico?

Quali cambiamenti nella struttura della cellula hanno permesso di passare a un tipo di nutrizione autotrofa?

Cos'è la fotosintesi?

Quali cambiamenti sono avvenuti nel Cosmo dopo l'emergere del processo di fotosintesi? (atmosfera)

Da dove hanno avuto origine gli organismi multicellulari, sia vegetali che animali? (acqua)

Domande n. 2

Nomina gli organismi che hanno dato origine alle prime alghe multicellulari.

Quali cambiamenti sulla Terra hanno reso necessario il raggiungimento della terraferma? (oscillazioni della crosta terrestre, flusso e riflusso, drenaggio)

Nomina il gruppo più antico di piante che furono le prime a raggiungere la terra.

Nomina gli adattamenti nella struttura delle prime piante terrestri che le aiutarono a vivere sulla terra.

Nominare gli organismi che probabilmente si sono evoluti dalle psilofite?

Com'era il clima sulla Terra durante il regno delle pteridofite? (Bagnato)

Perchè l'aria deve essere umida?

Nomina gli organismi che hanno dato origine alle angiosperme.

Quali caratteristiche strutturali hanno fornito alle angiosperme una posizione dominante sulla Terra?

Controllo d/z

Psilofite: le prime piante terrestri, vissero 420-400 milioni di anni fa. Estinto. Sono cresciuti lungo le rive dei bacini artificiali. Verde. Multicellulare.

Non c'erano ancora organi, c'erano rizoidi.

C'erano tessuti: tegumentari (pelle), conduttivi (legno, rafia)

Riproduzione tramite spore.

Lavorare con un tavolo sulla lavagna.

Cambiare le condizioni di esistenza	Cambiamenti nella struttura del corpo
Depauperamento dei nutrienti nell'oceano primordiale	Atmosfera clorofilliana (fotosintesi).
Oscillazioni della crosta terrestre	Tessuti (accesso delle piante al terreno)
Clima caldo e umido	Organi (fioritura delle felci)
Cambiamento climatico	Seme (felci da seme -> gimnosperme)

II. Prove di evoluzione

Lavorare con il testo *89

Quale scienza dimostra che il mondo vegetale si è evoluto?

Cosa sono i fossili?

Cosa sono le impronte digitali?

Il loro significato per la scienza?

Perché ora chiamiamo fossili viventi l'araucaria, il gingo e le felci arboree?

III. D/z*89.90, preparatevi per s/r sull'argomento.

È impossibile dimostrare le idee moderne sull'evoluzione della vita con metodi diretti. L'esperimento durerà milioni di anni (la società civilizzata non ha più di 10mila anni) e molto probabilmente la macchina del tempo non verrà mai inventata. Come si ottiene la verità in quest'area della conoscenza? Come affrontare la domanda scottante “Chi viene da chi”?

La biologia moderna ha già accumulato molte prove indirette e considerazioni a favore dell'evoluzione. Gli organismi viventi hanno caratteristiche comuni: i processi biochimici procedono in modo simile, ci sono somiglianze nella struttura esterna ed interna e nello sviluppo individuale. Se gli embrioni di una tartaruga e di un ratto sono indistinguibili nelle prime fasi dello sviluppo, allora questa somiglianza sospetta è un indizio di un unico antenato da cui questi animali discendono nel corso di milioni di anni? Si tratta degli antenati delle specie moderne che racconterà la paleontologia, la scienza dei resti fossili degli esseri viventi. Fatti interessanti che danno spunti di riflessione sono forniti dalla biogeografia, la scienza della distribuzione di animali e piante.

PROVA DI EVOLUZIONE
Morfologico
Embriologico
Paleontologico
Biochimico
Biogeografico

1. Evidenza biochimica dell'evoluzione.

1. Tutti gli organismi, siano essi virus, batteri, piante, animali o funghi, hanno una composizione chimica elementare sorprendentemente simile.

2. Per tutti un ruolo particolarmente importante nei fenomeni della vita giocano le proteine ​​e gli acidi nucleici, che sono sempre costruiti secondo un unico principio e da componenti simili. Un alto grado di somiglianza si trova non solo nella struttura delle molecole biologiche, ma anche nel modo in cui funzionano. I principi della codifica genetica, della biosintesi delle proteine ​​e degli acidi nucleici sono gli stessi per tutti gli esseri viventi.

3. La stragrande maggioranza degli organismi utilizza l'ATP come molecole di accumulo dell'energia; anche i meccanismi di scomposizione degli zuccheri e il ciclo energetico principale della cellula sono gli stessi;

4. La maggior parte degli organismi ha una struttura cellulare.

2.Evidenza embriologica dell'evoluzione.

Scienziati nazionali e stranieri hanno scoperto e studiato a fondo le somiglianze nelle fasi iniziali dello sviluppo embrionale degli animali. Tutti gli animali multicellulari attraversano gli stadi di blastula e gastrula durante lo sviluppo individuale. La somiglianza degli stadi embrionali all'interno dei singoli tipi o classi è particolarmente evidente. Ad esempio, in tutti i vertebrati terrestri, così come nei pesci, si trova la formazione di archi branchiali, sebbene queste formazioni non abbiano alcun significato funzionale negli organismi adulti. Questa somiglianza degli stadi embrionali è spiegata dall'unità di origine di tutti gli organismi viventi.

3. Evidenza morfologica dell'evoluzione.

Di particolare valore per dimostrare l'unità dell'origine del mondo organico sono le forme che combinano le caratteristiche di diverse grandi unità sistematiche. L'esistenza di tali forme intermedie indica che in ere geologiche precedenti vivevano organismi che erano gli antenati di diversi gruppi sistematici. Un chiaro esempio di ciò è l'organismo unicellulare Euglena verida. Presenta contemporaneamente caratteristiche tipiche delle piante e dei protozoi.

La struttura degli arti anteriori di alcuni vertebrati, nonostante lo svolgimento di funzioni completamente diverse da parte di questi organi, è fondamentalmente simile nella struttura. Alcune ossa nello scheletro degli arti possono essere assenti, altre possono essere fuse, le dimensioni relative delle ossa possono variare, ma la loro omologia è abbastanza evidente. Omologo sono quegli organi che si sviluppano dagli stessi rudimenti embrionali in modo simile.

Alcuni organi o loro parti non funzionano negli animali adulti e sono per loro superflui: questi sono i cosiddetti organi vestigiali O rudimenti. Anche la presenza di rudimenti, nonché di organi omologhi, testimonia un'origine comune.

4. Evidenze paleontologiche dell'evoluzione.

La paleontologia indica le cause delle trasformazioni evolutive. Interessante a questo proposito l’evoluzione dei cavalli. Il cambiamento climatico sulla Terra ha causato cambiamenti negli arti del cavallo. Parallelamente al cambiamento degli arti, ha avuto luogo una trasformazione dell'intero organismo: aumento delle dimensioni corporee, cambiamenti nella forma del cranio e complicazione della struttura dei denti, comparsa di un tratto digestivo caratteristico dei mammiferi erbivori , e altro ancora.

Come risultato dei cambiamenti delle condizioni esterne sotto l'influenza della selezione naturale, si è verificata una graduale trasformazione dei piccoli onnivori a cinque dita in grandi erbivori. Il materiale paleontologico più ricco è una delle prove più convincenti del processo evolutivo che è in corso sul nostro pianeta da oltre 3 miliardi di anni.

5. Prove biogeografiche dell'evoluzione.

Una chiara indicazione dei cambiamenti evolutivi che si sono verificati e sono in corso è la distribuzione di animali e piante sulla superficie del nostro pianeta. Il confronto del mondo animale e vegetale di diverse zone fornisce un ricco materiale scientifico per dimostrare il processo evolutivo. La fauna e la flora delle regioni Paleoartica e Neoartica hanno molto in comune. Ciò è spiegato dal fatto che nello spazio tra le aree nominate c'era un ponte terrestre: l'istmo di Bering. Altre aree hanno poco in comune.

Pertanto, la distribuzione delle specie animali e vegetali sulla superficie del pianeta e il loro raggruppamento in zone biografiche riflette il processo di sviluppo storico della Terra e l'evoluzione degli esseri viventi.

Fauna e flora dell'isola.

Per comprendere il processo evolutivo sono interessanti la flora e la fauna delle isole. La composizione della loro flora e fauna dipende interamente dalla storia dell'origine delle isole. Un gran numero di diversi fatti biografici indicano che le caratteristiche della distribuzione degli esseri viventi sul pianeta sono strettamente legate alla trasformazione della crosta terrestre e ai cambiamenti evolutivi delle specie.

Sezioni: Biologia

Obiettivi:

• riassumere le conoscenze degli studenti sulle principali divisioni delle piante, identificare le fasi di complicazione della struttura vegetale e i fattori nell'evoluzione del mondo vegetale;
• portare gli scolari alla conclusione sulla parentela e l'unità di tutta la vita sulla Terra, continuare a sviluppare negli studenti la capacità di analizzare, trarre conclusioni e ragionare logicamente utilizzando situazioni problematiche;
• testare la conoscenza degli studenti del materiale precedentemente studiato.

Durante le lezioni

1. Org. momento.

Saluto gli studenti e mi preparo al lavoro.

II. Stabilire scopi e obiettivi per la lezione.

– Oggi voglio iniziare la lezione con le parole di S.Ya. Marshak (diapositiva 1)

Un uomo - anche se tre volte genio -
Rimane una pianta pensante.
A lui sono legati gli alberi e l’erba,
Non vergognarti di questa relazione!

Leggi di nuovo attentamente queste righe e dimmi quali pensieri sono sorti durante la lettura.

Risposte degli studenti (approssimative):

1. Tutti gli organismi viventi hanno una struttura cellulare.
2. L'uomo è parte della natura.
3. Non importa quanto sia intelligente una persona, non dovrebbe considerarsi il re della natura.
4. L'uomo, gli alberi, l'erba: questi sono tutti organismi viventi.
5. Unità d'origine degli animali e delle piante.

Quindi, la vita esiste sul nostro pianeta da miliardi di anni. Riempie tutti i suoi angoli: laghi, fiumi, montagne, deserti e perfino l'aria è abitata da esseri viventi. Si stima che nell’intera storia della vita sulla Terra siano esistite 4,5 miliardi di specie di piante e animali. Ma fin dai tempi antichi, le migliori menti dell'umanità si sono interessate alle domande: come è nata e si è sviluppata la vita sulla nostra Terra? Le piante e gli animali sono sempre stati come sono adesso? Chi è stato il primo sulla Terra: piante o animali?

– Queste domande ti riguardano?

– Quali esattamente?

(Chiedo ai bambini cosa li interessa di più.)

– Allora proviamo a trovare le risposte almeno ad alcuni di essi in classe oggi di base, sviluppo, mondo, fasi, pianta, scritti su tavolette, nell'ordine giusto per formare una frase significativa. Questo sarà l'argomento della nostra lezione. ( Allegato 1)

(I bambini compongono una frase dalle parole e raccontano l'argomento della lezione.)

Annoteremo su un quaderno l'argomento della lezione “Le principali fasi di sviluppo del mondo vegetale”. (diapositiva 2)

E tutti affrontiamo sfide comuni: (diapositiva 3)

• Determinare le fasi principali dello sviluppo della pianta;
• Identificare i segni della loro complicazione nel processo di sviluppo storico;
• Nominare le ragioni (forze trainanti) dell'evoluzione delle piante;
• Assicurati della diversità del mondo vegetale.

III. Testare le conoscenze degli studenti.

- Ma prima di iniziare questo lavoro di ricerca, condurremo un piccolo test per dimostrare che siete tutti pronti per studiare la nuova sezione del libro di testo.

Le conoscenze degli studenti vengono verificate in modo differenziato, tenendo conto del livello di preparazione. Gli studenti con un livello di preparazione medio e basso lavorano su carte (Appendice 2 EAppendice 3 rispettivamente).

Gli studenti con un livello di preparazione più elevato lavorano insieme al docente:

L'erbario è stato emesso: 1a fila - alghe e muschi, 2a fila - muschi e felci, 3a fila - felci e gimnosperme.

Compito: confrontare le divisioni degli stabilimenti. Dove vivono? Indicare le loro differenze di struttura. Come si riproducono? Come mangiano? Quali piante sono più progressive?

Prepara le tue carte. Se il vostro segnale non concorda con il mio segnale di risposta, scrivete (-) nei vostri quaderni, la risposta corretta è (+) ( Appendice 4)

Le carte hanno un colore specifico e rappresentano diverse classi di piante:

• alghe - blu;
• muschi – verdi;
• felci – marroni;
• gimnosperme – gialle;
• tutti i reparti - cartoncino multicolore.)

Domande:

1. Lino Kukushkin. (felci, marrone)
2. Clorella. (alga marina)
3. Girasole. (angiosperme)
4. Abete rosso. (gimnosperme)
5. Sfagno. (muschi, verde)
6. Assorbono anidride carbonica e rilasciano ossigeno. (Tutto)
7. Depositi di carbone formati sulla Terra (felci)
8. L'organo riproduttivo è il cono. (gimnosperme)
9. Esclusivamente terrestre, spesso sempreverde (Gimnosperme)
10. cuculo lino (muschio)
11. Ulotrix. (alga marina)
12. Laminaria (alghe)
13. Organi riproduttivi: pistillo e stame (angiosperme)
14. Gli anfibi nel mondo vegetale. Hanno una capsula di spore (felce)
15. Bracken. (felci)

– Coloro che non hanno commesso un solo errore – punteggio “5”, fino a 3 errori – “4”, oltre 3 – “3”.

Questo può essere fatto su fogli e consegnato immediatamente. (Appendice 4)

Lavorare con la tabella n. 1 (diapositiva 4)

– Cosa puoi dire guardando questo cartello?

– Ma il tavolo non ha nome – come lo chiameresti? (Evoluzione del mondo vegetale.)

– Cos’è l’“evoluzione”? (Fare riferimento al dizionario).

I bambini leggono le opzioni di risposta dal dizionario di V.I. Dahl, da TSB, dal dizionario esplicativo di Ozhegov. – La parola “evoluzione” è latina e tradotta significa “spiegamento” e, in senso lato, qualsiasi cambiamento, sviluppo, trasformazione. In biologia, la parola “evoluzione” fu usata per la prima volta nel 1762 dal naturalista e filosofo svizzero Charles Bonnet.

– Dove hai mai sentito questa parola?

– Possiamo usarlo in classe oggi?

– Esatto, perché possiamo scrivere l’argomento della nostra lezione “Le principali fasi di sviluppo del mondo vegetale” come “Evoluzione del mondo vegetale”.

IV. Spiegazione del nuovo materiale.

- Allora, riportiamo indietro l'orologio. (l'insegnante gira le lancette dell'orologio, che hanno termini invece che numeri)

Giriamo le lancette dell'orologio e ripetiamo i termini: procarioti, eucarioti, autotrofi, eterotrofi.

Alunno: 3,5 miliardi di anni fa, l’antica Terra somigliava molto poco al pianeta su cui viviamo. La sua atmosfera era costituita da vapore acqueo, anidride carbonica e, secondo alcune fonti, azoto, secondo altre metano e ammoniaca. Non c'era ossigeno nell'aria del pianeta senza vita. E, va detto, l'assenza di ossigeno è stata necessaria per l'emergere della vita. La terra è coperta d'acqua. Forti piogge, accompagnate da fulmini, imperversano sul pianeta da secoli. E in questo “brodo caldo diluito” si trovano già i primi organismi viventi (coacervati). Questa ipotesi sull'origine della vita sulla Terra fu espressa per la prima volta nel 1922 dal biologo sovietico Alexander Oparin. È difficile chiamare organismi i grumi gelatinosi risultanti; sono composti proteici organici complessi. La struttura dei coacervati divenne gradualmente più complessa: così apparvero i primi semplici organismi unicellulari.

Insegnante: Giusto! Secondo Oparin, la distanza tra questi "grumi" e i batteri più primitivi non è inferiore a quella tra un'ameba e una persona. Ma supponiamo chi siano: questi primi organismi viventi:

• Procarioti o eucarioti
• Che tipo di alimentazione era tipica per loro (autotrofi o eterotrofi)
• Chi sono: animali o piante? (Discussione in corso).

Conclusione: I primi organismi viventi apparsi sulla Terra erano cellule prive di nucleo che si nutrivano di sostanze organiche già pronte e non possono essere classificate né nel regno vegetale né nel regno animale.

Registreremo la nostra conoscenza in una tabella (si trova sulle tabelle) ( Appendice 5)

È passato circa 1 miliardo di anni...

La terra è ancora un deserto nudo. Ma nell'acqua appare un nuovo gas: l'ossigeno. Cosa indica questo? Quali antichi organismi pensi possano essere responsabili della comparsa dell'ossigeno?

Alunno: Questi furono i primi organismi semplici che rimasero senza nutrienti presenti sulla Terra e alcune cellule si adattarono a utilizzare la luce solare per convertire l'acqua e l'anidride carbonica in sostanze organiche, cioè è nato un processo fotosintesi. E come risultato della fotosintesi, l'ossigeno cominciò ad accumularsi. – Quale metodo di alimentazione degli organismi è apparso? Risposta dello studente: Queste cellule contenenti cloroplasti lo sono autotrofi, cioè. Loro stessi sintetizzano le sostanze organiche necessarie per la vita utilizzando l'energia luminosa. Ecco come sono apparsi i primi impianti. – Altri esseri viventi hanno mantenuto lo stesso modo di mangiare – eterotrofo, le piante primarie cominciarono a servire loro da cibo. Questi furono i primi animali. Ciò è accaduto durante il periodo Precambriano. Durò più di 3 miliardi di anni. Durante questo periodo, la struttura degli esseri viventi è diventata sempre più migliorata. Le prime piante unicellulari, le alghe blu-verdi, impararono a scomporre l'acqua. Hanno compiuto una vera impresa: l'ossigeno ha iniziato a essere rilasciato nell'atmosfera. La composizione dell'aria si è gradualmente avvicinata a quella moderna, ad es. consisteva di azoto, ossigeno, anidride carbonica. Questa atmosfera ha contribuito allo sviluppo di forme di vita più avanzate. Le alghe unicellulari primarie hanno dato origine alle alghe multicellulari.

– Continuiamo a compilare la tabella.

– Nel corso del tempo, il clima sulla Terra è cambiato. A causa delle fluttuazioni della crosta terrestre, al posto di alcuni mari e oceani apparve la terra. I mari primari cominciarono ad abbassarsi. E grazie all'ossigeno, uno strato di ozono è apparso negli strati superiori dell'atmosfera, ammorbidendo la radiazione ultravioletta. Cosa ha cominciato a succedere ad alcune antiche alghe sotto l'influenza di nuove condizioni di vita?

Studente: Alcune alghe sono diventate più avanzate e si sono adattate a vivere in luoghi umidi sulla terra lungo le rive dei corpi idrici. Iniziò la transizione di alcune piante dallo stile di vita acquatico a quello terrestre. Ciò è accaduto circa 350-400 milioni di anni fa. Questo è il gruppo più antico di piante terrestri: psilofite e rinofite. Queste piante ricoprivano le rive con un tappeto verde alto fino a 25 cm. Non avevano radici, né fusti, né foglie, ma erano assi ramificati, sulle cui parti sotterranee si sviluppavano rizoidi. Nei rinofiti si è verificata la differenziazione dei tessuti: tessuto tegumentario (pelle) e fasci vascolari (legno e rafia). La riproduzione avveniva mediante spore.

Inseriamo queste informazioni in una tabella.

– Fate attenzione a chi sono le riniofite. Queste sono piante che vivevano sulla terra, ma che tuttavia sembravano alghe.

E dove altro possiamo usare questo significato – rinofiti?

- Giusto. Metteremo questa parola nella cornice vuota della tabella n. 1 (diapositiva 4).

Queste sono le prime piante superiori apparse sulla Terra.

Risposta dello studente:

– Le riniofite divennero i predecessori delle piante di felci e muschi. Habitat: terrestre, umido. Le felci sviluppavano uno stelo, foglie e radici. Le felci raggiunsero il loro apice durante il periodo Carbonifero 300 milioni di anni fa.

I muschi - calamites - si estendevano come un tappeto continuo, le felci si ramificavano, gli equiseti giganti torreggiavano in interi boschetti, i lepidodendri diventavano verdi...

Scriviamo la fase successiva dello sviluppo della pianta nella tabella.

Esercizio fisico.

Se ti accovacci correttamente, se ti accovacci in modo errato, le tue mani sono alzate.

• Le rinoofite sono le prime piante terrestri.
• La vita ha avuto origine inizialmente sulla terraferma. (NO)
• Le felci sono piante terrestri. (SÌ)
• Le cellule nucleate furono le prime ad apparire sulla Terra) (sì)

Alla fine del periodo Carbonifero, il clima sulla Terra divenne più secco e freddo e le felci arboree furono sostituite dalle prime gimnosperme primitive: felci da seme, i semi si svilupparono sulle loro foglie.

Le condizioni di vita continuavano a cambiare. Dove il clima si fece più rigido, le antiche spore si estinsero e comparvero le antiche gimnosperme.

Alunno: Le gimnosperme sono classificate come piante portatrici di semi. Si riproducono per seme, che non è protetto dalle pareti del frutto (le gimnosperme non hanno fiori né frutti). La comparsa di un seme è una tappa importante nell'evoluzione di una pianta. L'apporto di nutrienti nel seme garantisce la vita dell'embrione quando è particolarmente vulnerabile, nel periodo iniziale del suo sviluppo. Le coperture durevoli delle sementi proteggono l'embrione da fattori ambientali sfavorevoli. Questi guadagni evolutivi e l'indipendenza della fecondazione dalla presenza di acqua (a differenza delle piante spore) hanno causato l'ampia distribuzione delle gimnosperme sulla terra.

Inseriamo questi dati in una tabella.

– 120 milioni di anni fa

Quale evento è accaduto in questo periodo di tempo?

Alunno: Le angiosperme discendono dalle gimnosperme, ma la scienza non è stato determinato con precisione quali siano le famiglie più antiche e più vicine alle gimnosperme. Alcuni scienziati considerano gli amenti (betulla, ontano, salice) le angiosperme più antiche, altri considerano i policarpidi: magnolie e ranuncoli. Le angiosperme differiscono dalle gimnosperme in presenza di un fiore, frutto, sepali, petali, nonché per la formazione di un pistillo, attraverso il quale il tubo pollinico cresce fino all'ovulo e all'uovo. I semi delle angiosperme si sviluppano all'interno del frutto e sono ben protetti dal pericarpo.

Le angiosperme dominano la Terra da più di 60 milioni di anni. Questo è l'unico gruppo di piante che forma complesse comunità multistrato. Ciò contribuisce a un uso più intensivo dell'ambiente e alla conquista di nuovi territori.

Finiamo di compilare la nostra tabella.

Tavolo finale “Sviluppo della flora sulla Terra” (diapositiva 5)

Esercizio per gli occhi:

Quando apri gli occhi correttamente, quando li apri in modo errato, chiudili.

• La fecondazione delle gimnosperme rimane fortemente dipendente dall'acqua. (NO)
• Le gimnosperme sono piante completamente terrestri (Sì)
• Le angiosperme non sono diverse dalle gimnosperme (no)
• Le angiosperme sono comparse circa 120 milioni di anni fa.(sì)
• Le gimnosperme sono nate circa 10 milioni di anni fa. (NO)

Quale parola è scritta sulla lavagna? (Paleobotanica.) Cosa significa?

Risposta dello studente: La paleobotanica è una scienza che si occupa dello studio delle piante di epoche passate. . (diapositiva 6)

Basandosi sui fossili vegetali, gli scienziati hanno stabilito che quanto più antichi sono gli organismi, tanto più semplice è la loro struttura. Più ci avviciniamo al nostro tempo, più gli organismi diventano complessi e sempre più simili a quelli moderni.

– Quindi, come risultato dello sviluppo del mondo organico, sono apparse piante superiori e animali altamente organizzati, nonché una persona pensante che cerca di ottenere una risposta alla domanda: “Quando e come è nata la vita sulla Terra?” E una mente curiosa trova queste risposte (Diapositiva 7)

Lavorare con il libro di testo p. 260 (metodi per lo studio delle piante antiche).

Quale branca della scienza è la paleobotanica? Che razza di scienza è questa?

V. Consolidamento.

VI. Compiti a casa.

paragrafo 58, domande orali. (diapositiva 8)

Riepilogo delle lezioni, valutazioni

La diversità delle piante che esistono attualmente e che vivevano in precedenza sulla Terra è il risultato del processo evolutivo. La moderna classificazione degli organismi vegetali dà un'idea non solo della loro eccezionale diversità, ma permette anche di tracciare i percorsi di formazione di alcuni gruppi sistematici di piante. Tutte le piante, secondo la struttura del corpo vegetativo, possono essere divise in piante inferiori (stratificate) e superiori. Le piante inferiori includono batteri e attinomiceti (condizionatamente), alghe e licheni. Le piante superiori includono psilofite estinte da tempo e muschi viventi, felci, equiseti, muschi, gimnosperme e piante angiosperme (da fiore).
La prova dello sviluppo storico delle piante sono i ritrovamenti paleontologici dei loro resti fossili. Tra questi ci sono le stromatoliti: formazioni multistrato provenienti dai resti di antiche alghe primitive che vivevano nei mari e negli oceani, impronte di felci giganti, equiseti e muschi trovati nei depositi di carbone e nelle torbiere, numerose spore e polline nei depositi del suolo di diverse geologiche età.
I primissimi organismi vegetali - batteri e alghe blu-verdi - sorsero nell'era Archeana circa 3 miliardi di anni fa. Ciò è testimoniato dalla presenza di rocce terrestri di origine organica, che comprendono calcari e marmi. Si trattava di organismi procarioti unicellulari, diffusi nei mari e negli oceani, capaci di nutrizione autotrofa (chemio- e fototrofica). Grazie alla loro attività vitale, l'ossigeno è apparso nell'atmosfera primaria. I primi eucarioti autotrofi apparvero circa 1,5 miliardi di anni fa. Questi erano gli antenati delle moderne alghe unicellulari, da cui si sono evolute specie di alghe multicellulari. L'emergere del processo di fotosintesi nell'era Archeana segnò l'inizio della divisione di tutti gli organismi viventi in piante e animali. Con la comparsa delle prime piante verdi - le alghe - iniziò il processo di formazione e accumulo di materia organica sulla Terra.
Nell'era proterozoica, la dominanza delle alghe blu-verdi fu sostituita dallo sviluppo attivo delle alghe verdi, comprese quelle multicellulari. La struttura del loro corpo vegetativo è diventata più complessa, la superficie è aumentata, il che ha contribuito a una fotosintesi più produttiva. Le grandi alghe multicellulari si diffusero nel periodo Cambriano dell'era Paleozoica. Anche l'emergere delle piante sulla terra risale all'era Paleozoica. Ciò accadde alla fine del periodo Siluriano, quando i continenti sorsero come risultato dei processi di costruzione delle montagne. L'emergere delle alghe verdi sulla terra è stata limitata alla zona litoranea dei mari e degli oceani, in condizioni di umidità variabile. Le prime vere piante terrestri sono considerate le psilofite, un gruppo ormai estinto. In connessione con lo stile di vita terrestre acquisirono nuove qualità: per proteggerli dalle mutevoli condizioni dell'ambiente terrestre, erano protetti da tessuti tegumentari con stomi; i tessuti meccanici svolgevano una funzione di supporto; Apparvero tessuti conduttivi primitivi. Le psilofite erano forme di transizione dalle piante inferiori a quelle superiori. La loro ulteriore diffusione sulla terra fu preparata dall'attività vitale degli organismi procarioti (alghe blu-verdi, batteri) e dei funghi, che costituivano la copertura primaria del suolo.
Il periodo Carbonifero è il predominio delle felci, che presentava numerosi vantaggi rispetto alle psilofite: sistemi radicali e vascolari sviluppati, foglie come efficace organo di fotosintesi. E sebbene nella riproduzione le felci fossero ancora strettamente associate all'acqua, poiché il loro ciclo vitale aveva fasi flagellate, formarono vaste foreste sul vasto territorio degli allora continenti, crearono una fertile copertura del suolo e arricchirono l'atmosfera dell'ossigeno necessario allo sviluppo di animali. A questo periodo risale anche la comparsa di un gruppo di piante fondamentalmente nuovo: le felci da seme, conosciute solo sotto forma di resti fossili. Questi erano gli antenati diretti delle moderne gimnosperme. L'emergere del seme determinò l'ulteriore progresso delle piante superiori: in primo luogo, la presenza del seme rendeva il processo sessuale completamente indipendente dalla presenza dell'acqua, in secondo luogo, il seme proteggeva l'embrione situato al suo interno dagli effetti avversi dell'ambiente esterno , in terzo luogo, il seme conteneva le sostanze nutritive di riserva necessarie per le fasi iniziali dello sviluppo dell'embrione.
Nel periodo Permiano dell'era Paleozoica, il clima umido lasciò il posto a uno secco, che portò alla morte di felci giganti, equiseti e muschi arborei, nonché di felci da seme. Solo le antiche gimnosperme sopravvissute fino alla fine dell'era mesozoica si sono rivelate vitali. Le gimnosperme passarono a un tipo di fecondazione fondamentalmente nuovo: le cellule germinali iniziarono a svilupparsi nei loro tessuti interni. La cellula riproduttiva maschile non entrava in contatto con l'ambiente esterno, ma raggiungeva l'uovo, passando all'interno del tubo pollinico. Ciò contribuì all'ulteriore conquista della terra e l'adattamento dei semi al trasporto del vento e dell'acqua contribuì a popolare rapidamente nuovi territori.
Un'ulteriore complicazione degli organi riproduttivi delle piante portò alla comparsa di un fiore, che divenne un adattamento universale a un processo di impollinazione più efficace rispetto alle gimnosperme. L'ovaio delle angiosperme protegge l'ovulo; i semi si sviluppano all'interno dell'ovulo, che serve loro sia come protezione che come fonte di materiale nutritivo. Le angiosperme conquistarono rapidamente la superficie terrestre e dominarono persino gli habitat acquatici nel limo della loro resistenza in diverse condizioni climatiche e del suolo. Grazie alla selezione naturale, i fiori delle angiosperme hanno acquisito la più ampia gamma di adattamenti all'impollinazione. L'evoluzione simultanea degli insetti impollinatori ha avuto un ruolo importante nel loro sviluppo; oggigiorno predominano le angiosperme, sebbene sia le gimnosperme che le spore siano scomparse dalla faccia della terra. La stragrande maggioranza delle piante da fiore è concentrata nelle latitudini tropicali. Si tratta prevalentemente di specie legnose. Nelle latitudini subtropicali e temperate sono comuni insieme alle conifere e negli spratti settentrionali hanno una distribuzione inferiore.
L’attività economica umana provoca danni significativi alla ricchezza e alla diversità della materia vegetale. La protezione delle piante deve essere attuata in diverse direzioni: ciò include la preservazione dei loro habitat naturali, il divieto di raccolta e utilizzo in attività economiche di molte specie rare e in via di estinzione, e la creazione di riserve naturali e santuari in cui la conservazione delle piante è garantita la conservazione delle piante nelle loro condizioni naturali.