Wie haben Pflanzen von der Antike bis heute überlebt?

Liebe Freunde, haben Sie schon einmal darüber nachgedacht: Die Erde existiert seit so vielen Milliarden Jahren und die Tiere haben eine enorme Evolution durchgemacht, aber was ist mit den Pflanzen? Wie haben sie sich entwickelt?

Tatsächlich hatten die ersten Pflanzen auf der Erde keine Blätter! (Achtung: Pflanzen sehen heute anders aus als in der Antike. Dies dient nur dem besseren Verständnis.) So dürften Pflanzen damals ausgesehen haben.

Warum haben Pflanzen heute dann üppige Zweige und Blätter? Wie haben sich Blätter entwickelt? Heute werde ich mit Ihnen über die Evolutionsgeschichte der Pflanzen aus vier Blickwinkeln sprechen.

01. Die Geschichte der Pflanzen auf der Erde

Lassen Sie mich hier kurz die Geschichte der Pflanzen auf der Erde Revue passieren lassen. Die frühesten Pflanzenvorfahren dürften eine Gruppe photosynthetischer Bakterien sein, die vor etwa 3 Milliarden Jahren lebten.

Tatsächlich sind die ältesten photosynthetischen Bakterien keine grünen, sondern violette Bakterien, die es auch heute noch gibt. Die grünen Bakterien errangen schließlich einen entscheidenden Sieg. Der Grund dafür dürfte mit der selektiven Absorption von Licht zusammenhängen. Denn von Anfang an reflektieren sie grünes Licht, weshalb die Welt grün ist.

Dies ist die großartigste Seite in der Geschichte der Erde. Es ist auch eine der Grundlagen unseres endgültigen Erscheinungsbildes.

Denn mit der Entstehung photosynthetischer Bakterien kam Sauerstoff auf die Erde und sie brachten Leben auf der Erde hervor. Ohne sie wäre unser Planet wie der Mars. Dank Sauerstoff und Ozonschicht haben wir keine Angst mehr vor ultravioletter Strahlung. Warum wachsen Lebewesen im Ozean? Denn der Ozean kann unzählige Strahlen, insbesondere ultraviolette Strahlen, blockieren.

Später entwickelten sich aus diesen Bakterien die ältesten Pflanzen, die unzähligen Grünalgen im Meerwasser.

Vor etwa 400 Millionen Jahren, im späten Silur (vor 440–410 Millionen Jahren), begann auf der Erde ein großes neues Kapitel, und die ersten Pflanzen kamen an! Diese Landung hat die Erde verändert.

Mangels Konkurrenz war die Erde bald (vor etwa 100 Millionen Jahren) mit Grün bedeckt.

Durch die Photosynthese der Pflanzen stieg der Sauerstoffgehalt auf der Erde allmählich an. Nach etwa 100 Millionen Jahren wilden Wachstums erreichte der Sauerstoffgehalt der Erde im Karbon (360–280 Millionen Jahre) einen beispiellosen Höchststand von über 30 %. Die hohe Sauerstoffkonzentration führte zur Entstehung zahlloser Riesentiere und prähistorischer Monster, beispielsweise über einen Meter langer Libellen (der Grund dafür ist bis heute, dass der erhöhte Sauerstoffgehalt das Wachstum von Insekten ermöglichte. Viele Insekten nehmen Sauerstoff über die Luftröhre im gesamten Körper oder in Körperteilen auf. In derselben Umgebung ist es so, dass die Luftröhre (das Atmungssystem) umso größer ist, je größer der Körper ist. Bei einer hohen Sauerstoffkonzentration müssen Organismen das Volumen des Atmungssystems jedoch nicht erhöhen, um der größeren Körpergröße mehr Sauerstoff zuzuführen. Daher verringert sich die einschränkende Wirkung des Atmungssystems auf die Körpergröße, wodurch sich die Organismen zu einer größeren Körpergröße entwickeln können.)

Doch es kam zur ersten Krise der Pflanzengeschichte!

02. Was war die erste Pflanzenkrise?

Im Hinblick auf diese Krise müssen wir noch immer mit dem Prinzip der pflanzlichen Photosynthese beginnen.

Licht + Wasser + Kohlendioxid = Glukose + Sauerstoff

In dieser Formel kommt das Licht von der Sonne, Wasser ist auf der Erde im Überfluss vorhanden und ein zentraler limitierender Faktor, Kohlendioxid, wird zu einem Strick um den Hals der Pflanzen.

Damals absorbierten die Pflanzen Kohlendioxid wie verrückt, und infolgedessen reichte der Kohlendioxidvorrat der Erde schlagartig nicht mehr aus! ! ! Oh Scheiße, was zur Hölle, nicht genug Kohlendioxid? Das stimmt. Finden Sie den heutigen Treibhauseffekt nicht seltsam?

Tatsache ist jedoch, dass auf der Erde nicht genügend Kohlendioxid für die Photosynthese vorhanden ist. Pflanzen sind zum Überleben auf Kohlendioxid angewiesen. Wenn das Kohlendioxid weg ist, können die Pflanzen nicht überleben und unzählige Pflanzen sterben. So entstand die erste Krise auf der Erde. Diese Krise hätte die Erde (Natur) beinahe zerstört.

03. Die Geburt der Blattpflanzen

Zu dieser Zeit begannen einige Pflanzen, nach neuen Wegen zu suchen, und Blätter begannen zu erscheinen (Sie müssen den Kern der Evolutionstheorie im Auge behalten: Mutationen sind zufällig, und Selektion ist gerichtet. Hier erschienen Blätter zufällig, und niedrige Kohlendioxidkonzentrationen sind nur ein natürlicher Selektionsprozess. Es gibt keinen direkten kausalen Zusammenhang zwischen den beiden). Darüber hinaus handelt es sich bei dem hier abgebildeten Bild um Angiospermen, die in der Jurazeit auftraten und früher zu den Gymnospermen gehörten. Algen-Moos-Farn-Gymnosperm-Angiophor

Die Entstehung der Blätter ist ein wichtiges Kapitel in der Geschichte der Pflanzenevolution. Durch das Auftreten von Blättern sind Pflanzen für die Photosynthese nicht mehr auf Stämme und Äste angewiesen, sondern nutzen Blätter für die Photosynthese.

Die Blätter von Pflanzen erhöhen die Reichweite der pflanzlichen Photosynthese um mehr als ein Millionenfach. Zudem können die Blätter das dünne Kohlendioxid der Luft besser für die Photosynthese nutzen.

Die Pflanze hat also überlebt.

Die Tragödie geht jedoch weiter.

Aufgrund der Beschaffenheit ihrer Blätter können Pflanzen mehr Kohlendioxid aufnehmen und überleben, doch im Grunde genommen nimmt der Kohlendioxidgehalt der Erde immer noch ab, und zwar mit einer beschleunigten Geschwindigkeit (d. h. die Aufnahme erfolgt stärker). Wenn es keine neue Kohlendioxidquelle gibt, sterben alle Pflanzen ab oder sie steigen auf andere Gase um, beispielsweise durch Stickstofffixierung.

04. Ein Geniestreich: Pilze

Damals jedoch retteten Pilze die Erde. Sie können sich hinsichtlich dieser Inhalte auf die Werke des großen Pawlow beziehen.

Vielleicht hat am Anfang niemand daran gedacht, Pflanzenfasern abzubauen, nicht einmal die Mägen von Tieren. Zahlreiche Pflanzenleichen machen ihn zu einem Müllparadies. Bis die Erde es eines Tages nicht mehr ertragen kann. Dann begannen die Pilze, ihr Talent zu zeigen. Sie zersetzten die Pflanzen, ermöglichten so den erfolgreichen Ablauf des Kohlenstoffkreislaufs und füllten das letzte fehlende Glied.

Das ist die grüne Welt von heute.

Ergänzung: Bringen Sie einem Mann das Fischen bei. Da ich kein Student der Botanik oder Geologie bin, ist es unvermeidlich, dass es beim Schreiben zu Auslassungen und sogar vielen grundsätzlichen Fehlern kommt. Natürlich bin ich auch eher faul, was etwa die Gestalt der Erde im Karbon betrifft.

Zu den wichtigsten Referenzen dieses Artikels zählen unter anderem die folgenden Inhalte, die alle sehr interessant sind.

1. Harrison CJ, Corley SB, Moylan EC, et al. Unabhängige Rekrutierung eines konservierten Entwicklungsmechanismus während der Blattevolution[J]. Nature, 2005, 434(7032): 509-514.

2. Edwards, D., Feehan, J. & Smith, DG Eine späte Wenlock-Flora aus der Grafschaft Tipperary, Irland. Bot.J. Linn. Soc. 86, 19–36 (1983).

3. Gifford, EM & Foster, AS Morphologie und Evolution von Gefäßpflanzen (Freeman, New York, 1989).

4. Boyce, CK & Knoll, AH Evolution des Entwicklungspotenzials und der multiple unabhängige Ursprung von Blättern bei paläozoischen Gefäßpflanzen. Paläobiologie 28, 70–100 (2002).

5. Kenrick, P. & Crane, PR Der Ursprung und die frühe Diversifizierung von Landpflanzen: Eine kladistische Studie (Smithsonian Institution Press, London, 1997).

Darüber hinaus können sich Pflanzeninteressierte die Dokumentation „How to Grow a Planet (Plant Song/Earth Cultivation Plan)“ ansehen. Dieser Dokumentarfilm diente auch als Referenz beim Schreiben dieses Artikels.