Przeskocz do treści

Niektóre widłakowate wytwarzały nie jeden, lecz dwa rodzaje zarodników: mikrospory (J) i makro-spory (t), rozwijające się odpowiednio w oddzielne męskie i żeńskie gametofity. W pewnych przypadkach makrospora została zatrzymana w tkankach rodzicielskiego sporofitu, by jak u obecnie występujących roślin nago- i okrytozalążkowych, tworzyć chronione środowisko dla procesu zapłodnienia. Chociaż widłakowate (Lycopodium, Selaginella) i skrzypy (Equisetum) są praktycznie biorąc jedynymi współczesnymi przedstawicielami tych dwóch pod-typów, ich przodkowie byli kiedyś liczni i osiągali znaczną wysokość. Olbrzymie lasy widłakowatych. osiągających rozmiary drzew, oraz członowych istniały w okresie karbonu dolnego i górnego (zobacz ilustrację, otwierającą ten rozdział) i utworzyły w tym czasie większość obecnych pokładów węgla, dlatego też oba te okresy obejmuje się często wspólną nazwą karbonu. Kiedy obecnie spalamy węgiel, uwalniamy energię, zmagazynowaną przez te roś liny około 300 milionów lat temu. Pierwsze Pteropsida — paprocie — również miały swych licznych przedstawicieli w dewonie. W przeciwieństwie do przedstawicieli innych podtypów, pa: procie miały duże liście z rozgałęzionym unerwieniem. Podobnie jak większość naszych współczesnych paproci klimatu umiarkowanego były jednozarodnikowe, czyli wytwarzały tylko jeden rodzaj zarodników; jak pamiętamy, każdy zarodnik paproci rozwija się w przedrośle (prothallus), wytwarzające zarówno męskie, jak i żeńskie narządy płciowe. Proces zapłodnienia może nastąpić w wilgotnym środowisku, w którym urzęsiony plemnik może płynąć do jaja, dlatego też występowanie paproci jest ograniczone do środowisk, gdzie przez część okresu wzrostu występuje powierzchniowa warstewka wody.

Specjacja, tak jak to opisaliśmy, jest stopniowym procesem, zaczynającym się od powstania różnic między osobnikami w populacji. Prowadzi to do akumulacji trwałych różnic, stwierdzonych na poziomie podgatunku, a kończy się wyraźnymi różnicami, związanymi z wytworzeniem się gatunku. Do ukończenia całego procesu potrzeba setek lub tysięcy lat. Istnieje jednakże pewien mechanizm powstawania gatunków, który przebiega szybciej — rozwija się on w wyniku chromosomowej aberracji — poliploidalności. W wyniku mejozy u osobników poliploidalnych (np. 4«) powstają gamety (2 n), które są płodne wobec siebie, ale często nie wobec gamet typu rodzicielskiego (n). Tak więc osobniki poliploidalne są natychmiast izolowane genetycznie od typu rodzicielskiego i nowy gatunek powstaje właściwie w ciągu jednego dnia. W 1927 roku rosyjski genetyk roślin Karpeczenko doniósł o sztucznym wytworzeniu rośliny, zawierającej pełny zestaw (2«) chromosomów rzodkiewki i pełny zestaw (2«) chromosomów kapusty, powstałej jako wynik krzyżowania tych dwóch gatunków (należących do różnych rodzajów). Normalnie mieszańce tak różnych rodziców byłyby bezpłodne, ponieważ ich gamety zawierałyby tylko część chromosomów z każdego rodzica. Ponieważ mieszańce Karpeczenki były poliploidami, każda gameta zawierała po jednym z każdego chromosomu, znalezionego zarówno u przodka, będącego rzodkiewką, jak i kapustą. Zapłodnienie dawało żywotne rośliny, wykazujące cechy zarówno kapusty jak i rzodkiewki (niestety, korzenie kapusty i liście rzodkiewki). Rośliny te mogły efektywnie krzyżować się ze sobą, ale nie z którymkolwiek ż gatunków, z których powstały. W przeciągu bardzo krótkiego czasu Karpeczenko wytworzył więc nowy gatunek rośliny. Istnieje wiele danych, że w naturze często powstawały nowe gatunki roślin przez poliploidalność, z krzyżowaniem lub też bez niego, u zwierząt jednakże zjawisko to jest bardzo rzadkie.

Chociaż ślady pierwszych roślin okrytonasiennych (okrytozalążkowych) znajdujemy w złożach jurajskich, zaczęły one dominować dopiero pod koniec ery mezozoicznej. Niewątpliwie obecnie są one na Ziemi roślinami panującymi. Współcześnie występuje około 200 tysięcy gatunków okrytozalążkowych, podczas gdy reszta świata roślin obejmuje teraz jedynie około 34 000 żyjących gatunków. Okrytozalążkowe znajdujemy praktycznie biorąc w każdym środowisku. Chociaż mają one wiele cech pozwalających im żyć nawet w środowiskach suchych, niektóre (np. Anacharis) powróciły do życia w wodzie. Co przyczyniło się do wielkiego powodzenia okrytozalążkowych? Odpowiedzią będzie prawdopodobnie fakt, że łączą one najskuteczniejsze przystosowania do życia na suchym lądzie z najbardziej różnorodnymi i efektywnymi metodami rozmnażania płciowego i rozprzestrzeniania się. Dokonajmy przeglądu cech, które umożliwiły okrytozalążkowym (a także w różnym stopniu i innym roślinom) skolonizowanie lądu. Obecność korzeni pozwala na pobieranie wody i soli mineralnych spod powierzchni ziemi. Korzenie umocowują ponadto roślinę w podłożu tak, że opiera się ona wiatrom. Obecność kambium (miazgi twórczej), zdolnej do wytworzenia drewna, wzmacnia liście i kwiaty, położone nawet wysoko. Drewno i łyko umożliwiają roślinie szybki i efektywny transport wody, substancji pokarmowych, hormonów itp. na duże odległości. Woskowa kutikula na liściach i łodygach roślin zielnych oraz korek na łodygach drzew zapobiegają gwałtownej utracie wody z rośliny przez parowanie. Takie wodoszczelne pokrycie jest również nieprzepuszczalne dla gazów, jednakże wymiana gazów jest możliwa przez szparki i prze-tchlinki. Zrzucanie liści u większości okrytozalążkowych, rosnących w klimacie umiarkowanym, zmniejsza utratę wody podczas zimy (kiedy woda zawarta w glebie może być zamarznięta) i również pomaga ograniczyć prawdopodobieństwo mechanicznego uszkodzenia w przypadku nagromadzenia się na niej lodu i śniegu.

Nikt nie wie dokładnie, kiedy na Ziemi pojawiło się pierwsze życie. Nie możemy się spodziewać znalezienia szczątków kopalnych pierwszych form żywych, jednakże skamieniałości przypominające glony znaleziono w skałach, mających ponad trzy miliardy lat. co ciągle pozostawia jeszcze prawie dwa miliardy lat, w czasie których życie powstało na Ziemi. Nawet najmniej prawdopodobne zjawisko zajdzie prawdopodobnie kiedyś, a dwa miliardy lat stanowią wystarczająco długi okres, by mogły w nim się zmieścić nieudane próby przypadkowego powstawania pierwszego żywego organizmu. Zagadnienie odżywiania się pierwszej żywej formy nie było problemem, gdyż otoczona ona była przez tę samą zawiesinę cząsteczek organicznych, z których powstała, tak że musiała jedynie używać tych cząsteczek jako źródła, pokrywającego potrzeby energetyczne i dostarczającego materiału do procesu wzrostu i rozmnażania. Zakładamy, że źródłem energii dla pierwszego organizmu żywego był proces rozkładu tych cząsteczek organicznych. Życie najprawdopodobniej nie mogłoby powstać, gdyby w pierwotnej atmosferze występował tlen, jednakże o jego braku świadczy poza tym kilka faktów. Procesy rozkładu nie mogły stanowić bez końca jedynego motoru życia najwcześniejszych organizmów. Nawet największe zasoby pierwotnej zawiesiny kiedyś musiały się wyczerpać. „Eksperyment" życia mógł się utrzymać tylko wtedy, kiedy niektóre organizmy rozwinęły sposoby syntezy nowych cząsteczek organicznych ze znajdujących się w środowisku substancji nieorganicznych. Synteza taka wymaga dopływu energii; była to prawdopodobnie energia promienista Słońca. Pojawienie się fotosyntetyzujących organizmów nie tylko dostarczyło koniecznego dla życia, a niewyczerpanego źródła cząsteczek organicznych, ale ostatecznie stało się źródłem tlenu. W miarę akumulacji tlenu w atmosferze powstała możliwość zaspokojenia potrzeb energetycznych organizmów heterotroficznych dzięki dużo bardziej wydajnemu procesowi oddychania komórkowego.

Pierwszymi w naszej cywilizacji próbami udzielenia odpowiedzi na to pytanie była historia stworzenia, zawarta w Biblii. Również i inne kultury mają swe opowieści na temat stworzenia życia. Opowieści te mają dwie wspólne cechy: po pierwsze powstały na długo przed tym, zanim człowiek uzyskał jakąkolwiek wiedzę na temat fizycznych, chemicznych i biologicznych zasad, stanowiących podstawę życia, a po drugie odwołują się do boskiej interwencji w stworzeniu życia, a więc znajdują się poza sferą badań naukowych. Naukowcy zakładają, iż siły rządzące światem można poznać, że zawsze i wszędzie działają one jednakowo i ich skutki można przewidzieć, przynajmniej statystycznie. Chociaż przekonanie naukowca może być nieuzasadnione, stanowi ono jedyną podstawę, na której może się on opierać. Jeżeli jego doświadczenia miałyby być przedmiotem unikalnej, nadnaturalnej lub kapryśnej interwencji, nie byłoby sensu ich wykonywać. W praktyce, jeżeli naukowiec otrzyma jakiś niepowtarzalny wynik, zakłada, że do jego aparatury lub obserwacji (albo też do jednego i drugiego) wkradł się błąd. Teoria kosmiczna. Ta teoria pochodzenia życia wchodzi w zakres badań naukowych. Zakłada ona, że życie zostało przyniesione na Ziemię z jakiegoś miejsca wszechświata, prawdopodobnie w spadającym meteorycie. Ostatnio notowane zainteresowanie przestrzenią kosmiczną spowodowało badanie wielu meteorytów, w których poszukiwano obecności organizmów żywych lub przynajmniej substancji organicznych.  Chociaż stwierdzono  występowanie jednego i drugiego, nie można wykluczyć możliwości, że są to zanieczyszczenia ziemskie.   Nawet  gdyby życie  mogło  przetrwać  trudne  warunki   istniejące w przestrzeni  międzyplanetarnej   i  podróż  w płomieniach w atmosferze ziemskiej, teoria ta nie daje w istocie odpowiedzi na podstawowe pytanie — po prostu przesuwa je z naszej planety do jakiegoś innego miejsca.
help with dissertation writing