1.9 Elämän siirtyminen maalle

Kasvien kehitys

Rakenne

• Vesiympäristöihin rajoittunut elämä maapallolla ensimmäiset 3 miljrd vuotta
• Evoluutiossa osa on palannut vesiympäristöihin, mutta maalla elää valtaosa kasveista
• Monisoluisista levistä kehittyi kasveja
• Yhteiset piirteet kasvien välillä:

1. Aitotumallisia ja monisoluisia
2. Selluloosasta koostuva soluseinä
3. Autotrofeja fotosynteettisesti
4. Tärkkelyksenä varastoitu yhteyttämistuote
5. Siittiösolu hedelmöittää munasolun: suvullinen lisääntyminen
6. Sprofyyttivaihe
7. Maaelämään sopeutuminen

Kehityshistoria

•  Näkinpartalevistä tod.näk. kehittyivät kasvit. Yhtäläisyydet:

1. Samankaltainen DNA viherhiukkasilla
2. Samantyyppinen rakenne peroksisomissa ja soluseinissä
3. Solunrakenteiden kehittyminen ja mitoosin mekanismit
4. Samankaltainen rakenne siittiösoluilla
5. Geneettisiä yhtäläisyyksiä RNA:ssa ja tuman geeneissä

• Ensimmäiset yhteyttävät eliöt, jotka siirtyivät maalle, saattoivat olla näkinpartaisleviä, jotka elivät rannalla ordovikikaudella

Maaelämään sopeutuneet kasvit

• Vesiympäristöön verrattuna tarvittiin uusia ratkaisua, jotta ne sopeutuisivat maalle:

1. Veden haihtumista estävä kutikula lehtien ja varren pinnassa
2. Ilmarakojen kautta vaihtuvat O2 ja CO2
3. Pinnalle voi erittää sporopolleeniä, ligriiniä tai vahaa eli sekundäärituotteita
4. Vedessä ei siirry sukusoluja
5. Munasolu hedelmöittyy ja kehittyy alkioksi

Luokittelu

1. Sammalet
2. Putkilokasvit

Etujoukoissa sammalet

•  Maalle siirtymisen ominaisuuksia kehittyi sammalille, ensimmäisille kasveille

1. Suojattuna kehittyvä alkio
2. Sukupuolisolupesäkkeissä kehittyvät sukusolut
3. Vättämätön vesi

Ominaisuudet, jotka erottavat sammalet putkilokasveista:

1. Johtosolukkojärjestelmää ei ole
2. Ei voi kasvaa pystyssä eli matalakasvuisia: soluseinistä puuttuu ligniini, joka antaa tukea
3. Hallitseva vaihe haploidi elinkierrossa

• Kaaria perkeleesti sammalten ryhmässä

Kehittyvät putkilokasvit

Putkilokasvit:

1.  Sanikkaiset (itiökasvit)
2. Siemenkasvit

Sopeutumista maaelämään antavat rakenteet putkilokasveissa:

1. Juuret maanalla, jotka toimivat kiinnittymisessä ja ravinteiden ja veden otossa
2. Lehdillä fotosynteesi
3. Johtosolukon avulla kuljetetaan aineita
4. Pystyssä pysyvä kasvi, koska selluloosa on vahvistettu ligniinillä

Itiöiden avulla lisääntyivät ensimmäiset

Kehittyneet piirteet itiökasveilla

• Varren kasvatus ja suuri koko, koska soluseinä kehittyi vahvaksi 
• Puumaisiksi metsiköiksi kasvaneet 
• Kortteet esimerkki kortemaisten kasvien kaarteista

Siemenkasvit

• Kasvien evoluutiossa uusi askel oli siemenkasvien kehittyminen
• Itiökasvien lisääntymisestä eroava lisääntyminen. Itiökasveihin verrattuna uusia edistysaskelia:

1. Lisääntymiselimeksi tuli siemen, kestävä ja monisoluinen
2. Uivat siittiöt korvaa pölytys

• Vallitsevaksi tuli sporofyyttivaihe elinkierrossa
• Paljassiement kehittyivät ensiksi ja myöhemmin koppisiemeniset

Paljassiemeniset

• Havutpuut (mänty), neidonhiuspuut ja käpypalmut ovat paljassiemenisiä

Koppisiemeniset

• Laajimmalle levinnyt ryhmä kasveista. Luokat:

1. Kaksisirkkaiset: tammet, ruusut, varvut, pajut
2. Yksisirkkaiset: palmut, orkideat, liljakasvit, ruohot, heinät

• Paljassiemenisiin verrattuna uusia kehityspiireitä kehittyi

1. Lisääntymiselimeksi kehittyi kukka
2. Tuulipölytyksen rinnalle eläinpölytys
3. Evoluutiossa erikoistui johtosolukko
4. Veden kuljetukseen ja mekaaniseen tukemiseen kehittyvät putkiloelementit

Siemeniä suojaava hedelmä

Hedelmän lisääntymistä edistävät tarkoitukset:

1. Siemeniä suojaava
2. Siementen leviämistä edistävä

 Yhteinen evoluutio eläimillä ja kasveilla

• Seinten kanssa samaan aikaan tapahtui kasvien maalle siirtyminen
• Eläinten evoluutioon vaikutti kasvien evoluutio ja päinvastoin
• Siemenien levityksen muodossa eläimet hyödyttävät kasveja
• Seuraavaksi ilmennän eläinten ja kasvien yhteisen evoluution:

Koppisiemenisen sopeuma ja vaatimus	Eläinten sopeuma ja vaatimus
Paikalle houkuteltava pölyttäjä:	ravinnontarve:
kehittyy mesi	energiaa saa sokeripitoisesta medestä
kukan väri	lintuja houkuttelee punainen väri
kukan UV-säteily	oikeat kukat löytää mm. mehiläiset
pölytyksen tehostaminen:
eläimeen tarttuva siitepöly: kukan rakenne
siementen ympärille kehittyy hedelmä	energiaa ja hedelmistä ja niitä voi syödä