Как эволюционировали деревья

Может быть, многие удивятся, узнав, что на поверхности Земли животные появились гораздо раньше, чем наземные растения. Как же проходил великий процесс эволюции в мире деревьев?

Деревья «вышли» из океанских глубин, в которых много миллиардов лет тому назад появилась первая жизнь. После длительного временного этапа, наполненного глобальными историческими зигзагами и напряженной эволюционной борьбой, низшие представители флоры оставили океанские глубины, выйдя на земную твердь.

Изменяясь и совершенствуясь на протяжении миллиардов лет, простейшие океанические водоросли преобразились в те крепкие, высокие деревья, так хорошо нам сегодня знакомые.

И в наши дни от количества существующих деревьев во многом зависит жизнь на планете.

Период в жизни нашей матушки Земли, начавшийся более 550 миллионов лет тому назад и характеризовавшийся бурным развитием практически всех существующих ныне групп животных, получил название «кембрийского взрыва». В истории его еще называют кембрийской эпохой или кембрийским периодом.

Океанские воды исполнили важнейшую роль для зарождения и развития жизни на земле.

Без охраны его недрами первых зарождающихся признаков жизни вполне может быть, что планета Земля так и осталась бы необитаемой.

Итак, только через девяносто миллионов лет после зарождения жизни в океане появились первые наземные растения, а, еще, спустя более ста миллионов лет, появились прародители деревьев.

Наша планета, пройдя через газообразное, а потом расплавленное состояние, вместе с иными небесными телами стала неотъемлемой составляющей Солнечной системы. Как только земная кора стала охлаждаться, а очертания суши приобретать некоторую конкретность, с появлением атмосферных осадков, в результате которых в дальнейшем сформировались океаны и моря – раздолье для бактерий. Данные палеонтологической науки свидетельствуют, что появление первой жизненной формы – бактерии произошло около трех с половиной лет назад.

Первые водоросли, будучи надежно защищенными толщей океанской воды от вредоносного действия солнца, могли развиваться и спокойно осуществлять свой фотосинтез.

Палеонтологическая наука, утверждая, что на Земле именно животные были первыми жизненными организмами, все-таки подчеркивает, что собственно растения, высвобождая всё больше и больше кислорода, вместе с тем уменьшая процент углекислоты в земной атмосфере, как бы явились спусковым крючком для интенсивного формирования групп животных на нашей планете.

Переход на сушу

Процесс перехода растений из океана на поверхность был очень долгим неспроста, так как требовалась адаптация по многим показателям.

С целью удержания своей массы в воздухе растению следовало в корне изменить свою структуру, ведь поддерживающую функцию в океане осуществляла вода.

Растениям пришлось наладить порядок транспортировки воды и наладить получение и переработку питательных веществ, предусмотреть средства защиты при перепадах температуры, от радиации солнца и от высыхания.

Наземные растения своими корнями способствовали разрушению скалистой структуры земной суши, а это, в свою очередь, дало толчок к образованию почвы. А почва явилась стимулом для возникновения огромного количества новых групп растений. Это был качественный своеобразный шаг в развитии растительного мира на суше, а он стал основой для появления огромного количества разнообразных наземных животных, в том числе и из отряда млекопитающих.

Надо учитывать, что первобытные животные, в большинстве своем насекомые, питались растительной пищей, что обусловило потребность в развитии и появлении всё большей численности многообразных растений.

Деревья же начали покрывать планету триста семьдесят миллионов лет тому назад. Нам трудно сегодня представить жизнь без растений, мы очень зависим от них, мы прилагаем немалые усилие, чтобы их изменить, приспособить к нашим потребностям.

Сущность естественного отбора

Английский ученый Чарлз Дарвин, путешественник и натуралист, подарил миру теорию об эволюционировании во времени абсолютно всех живых организмов, доказал, что движущей силой преобразования органического мира является естественный отбор.

Индивидуальные отклонения в меняющихся условиях среды, по мнению Дарвина, делятся на три группы: безразличные, вредные, а также полезные.

Понятно, что безразличные модификации не влияют на жизнеспособность видов, их способность к размножению и удел вида в общем.

При вредных же изменениях снижается плодовитость растений, уменьшается их выживаемость, сокращается ареал распространения, уменьшается численность и, в итоге, вид совсем вымирает.

Перевес, хотя и минимальный, в выживании вида дают полезные изменения, которые сами по себе не могут создать новый вид, ведь это лишь кирпичик в эволюционном процессе, включаемый постепенно в него.

Итак, изменчивость предоставляет исключительно материал для осуществления эволюционного движения, затем наследственность фиксирует его, а уже отбор дает преимущество приспособленным.

Растения, которые обладают хотя и незначительными изменениями, но в определенных обстоятельствах полезными, в большей части выживают и успешно размножаются.

А те представители флоры, которые в тех же обстоятельствах имеют вредные модификации, постепенно вымирают.

Вывод: при создании более эффективных, новых, хорошо приспособленных к изменяющейся среде живых организмов, отличающихся отменной способностью к размножению неприспособленные растения погибают чаще, нежели приспособленные.

Возможности отбора значительно расширяются, если группа растений расселена на достаточно большой территории, в связи с чем увеличивается и численность наследственных трансформаций.

Вот пример механизма действия при естественном отборе.

На территории Кергеленских островов, а также острова Вознесения, которые продуваемы всеми ветрами, не растет ни одно дерево. Практически все растения буквально лежат на поверхности земли, а высота самого большого по высоте растения не достигает даже метра.

Большинство растений здесь создают приземистые сбитые дерновые подушки. В результате многовековой селекции растения со слабыми корнями, высокими стеблями просто уничтожались.

Формы борьбы за существование

Так складывается, что в природе появляется в несколько раз больше растительных организмов, чем количество, которое реально может поместиться на определенном куске земли. Это приводит к жесткому состязанию за существование.

Дарвин дал описание трех форм борьбы за возможность существовать.

Внутривидовое состязание совершается среди организмов, принадлежащих к одинаковому виду. Ярким примером такой формы борьбы является ситуация в хвойном лесу. Раскинутые кроны наиболее высоких деревьев забирают основную долю солнечного света, могут формировать много шишек. Сосны с крепкими разветвленными корнями забирают воду и минеральные элементы из почвы, отбирая их у слабых соседей.

Деревья-фавориты сдерживают рост иных деревьев вплоть до полного их засыхания.

Межвидовая борьба наблюдается среди деревьев различных видов и протекает такое противостояние обычно крайне жестко.

В лесной чаще очень остро проявляется биологическая борьба. Под сенью светолюбивых видов таких деревьев, как березы, клены, сосны, вязы прекрасно чувствуют молоденькие ели, обычно вымерзающие на открытых всем ветрам территориях. А затем после смыкания густых крон подросших елей погибают ростки светолюбивых деревьев.

Примером сложных отношений между видами служит описанный Дарвином случай.

На небольшой части, казалось бы, абсолютно бесплодной равнины посадили шотландскую сосну, предварительно защитив оградой данное место от потравы домашним скотом. Через четверть века местность кардинально изменилась: шумит сосновый лес, который предоставил жилище новым жителям: как растениям, так и насекомым, пернатым – с их взаимопереплетенными сложными отношениями.

Дарвин подчеркивал, что на эволюционные процессы влияет скорость размножения растительных организмов. Представить сложно, что одно маковое растение, по подсчету Линнея, дает не менее тридцати двух тысяч семян.

Дарвин подсчитал, что один плодовая коробочка кукушкиных слезок содержит около 186 тысяч 300 семян.

Сегодня человек с пользой для себя использует связи между организмами. Во время посадок саженцев в почву подмешивают гифы грибов, которые, внедрившись в корневую систему деревьев, несут необходимые вещества, этим обеспечивая хорошее развитие дерева.