maismaa taimede teke

Helle-Viivi TolkHelle-Viivi Tolkhvtolk@ut.eehvtolk@ut.eeEesti BiokeskusEesti Biokeskus25. märts 201425. märts 2014

Bryophytes – sammaltaimedLycophytes – koldtaimedEuphyllophytes – sõnajalad ja seemnetaimed

Krüptospoorid:Fossiilsed spoorid Ordoviitsiumist 475- Mat Omaanist, 4-s grupis, 2-s grupisArvatavasti maksasammalde sarnased taimed.

Silurist nematofüüdid

Esimesed maismaa soontaimed tekkisid Siluri lõpus.

Hilis-Silurist kuni Hilis-Devonini olid levinud imelikult suured taimed.Prototaxites.

Algne rekonstruktsioon.

2010. a hüpotees

Prototaxites’e “tüved” on tegelikult ise-eneslikult kokkurullunud maksasambla-vaibad. See seletab ka seenestruktuuride rohke esinemise.

Suurim (ca 8m)Saudi-Araabiast.

Archaeopteris (380...320 Mat), ja Wattieza (385 Mat), – Devonis-Karbonis on seemnetaimede lähimad sugulased.

Archaeopteris. Üsnagi puu sarnane, moodustas ilmselt juba puitu.

Maismaataimedele kõige lähemks peetakse mändvetikaid. • Ordoviitsiumi lõpul - Siluri alul pidi toimuma sammalde areng.• Soontaimed tekkisid Siluris ca 420 Mat.• Devonis toimus sõnajalgade, osjade (kidad), koldade mitmekesistumine, mis jätkus Karbonis.• Paljasseemnetaimed lisandusid Karbonis. • Katteseemnetaimed (õistaimed) tekkisid Triiases.

•Tänapäeval on siin seemnetaimede hulgas peale okaspuude ja õistaimede ka Ginko, tsükaadid (kaugelt vaadates palmisarnased taimed) ja Welwitschia.

Siluri-Devoni ülemineku ajast on teada maksasammalde, ja kõdersammaltaimede esinemine.

Lisaks neile on mitmeid teisi väikeseid taimefossiile Silurist ca 420 Mat– Cooksonia ja Caia. Samast on teada ka esimesed kollad.

(O.Tinn, 2013)

Ühed vanimad kollalaadsed (430 Mat) on teada hetkel Kalana kärjaarist (2013)

Cooksonia

Kidataimed, osjade eellased, esimesed teada Devonist 380 Mat (Ibyka), pisut hiljem esimesed sõnajalgtaimed (Rhacophyton).

Vanimad Euphyllophyta (sisaldab seemnetaimi ja sõnajalgu) esindajad ca 390 Mat: Pertica, Psilophyton

IbycaPertica

Psilophyton

Rhacophyton

Seemnetaimed (Spermatophyta) samuti Devoni lõpust: Elkinsia – 370 Mat, Crossia – 380 Mat .Hõlmikpuud (Ginkophyta) on teada Permist.

Karbonis saavutasid suure leviku osjad (Calamites), sõnajalgtaimed, kollad, aga ka seemnetaimed.

Paljasseemnetaimed – Karbonistvähemalt 310 Mat (Walchia) - küpressilaadne

Katteseemnetaimed – Triaasest , 240 Mat - õietolm

Elkinsia

Calamites

Walchia

Devonis tekkis juurde mitmeid koldade ja sõnajalgade hulka kuuluvaid taimi.Esimesed algelised seemnetaimed tekkisid Devoni lõpul.

Amborella trichopoda

vesiroosTähtaniisIllicium floridanum

“basaalsed” katteseemnetaimed

Õistaimede oletatav puu

Am

bore

lla

vesir

oosid

Täh

tan

iis

mag

nooliad

üh

eid

ul.

Kah

eid

ul.

(Magnoliagrandiflora)

Amborella trichopoda on molekulaarandmetel kõige lähemal tänapäevastele katteseemnetaimedele.Ürgsed on samuti vesiroosid ja magnooliad. Ühe ja kaheidulehelised eristusid kõige hiljem.

Ajaskaala peamiste taime-rühmade tekkel.(Clarcke et al. 2011)

Molekulaarkella analüüs: 568–815 Mat “ladva”-embrüo-füütidele

Ja 175–240 ”ladva”-õistaimedele.

Vanimad fossiilid on Keskaegkonnast: õietolm juba Triiasest, taimed Juurast ja Kriidist.

Õietolm viitab juba kaugelearenenud sugulisele paljunemisele õistaimede hulgas juba 245 Mat (Šveits). (Hochuli & Feist-Burckhardt, 2013)

Archaefructus sinensis, 125 Mat, Hiina (1998)

5 cm

Taimed Juurast ja Kriidist.

Võimalik, et taimel olid eristunud isas- ja emasõied.

Schmeissneria – 160 Mat, Hiina (2007)

Vanimad fossiilid on Keskaegkonnast.

Merevaiku kapseldunud õis.(Poinar et al., 2013)

Õistaimede mitmekesistumine sai toimuda iseäranis hoogsalt koos putukatega koevolutsioneerudes.

Kaheiduleheline: üsnagi tänapäeva tulikalise moodi taim 125 Mat Hiinast (Sun et a. 2011)

Tüüpilised taimefossiilid Kriidi lõpust ja Paleogeenist Põhja-Ameerikas

C4 fotosünteesi teket võib ka ilmselt seostada Oligotseeni kliima jahenemisega.

•Kõrreliste hulgas C4- taimed (Tänapäeval näiteks mais, sorgo, suhkruroog) olid olemas ca 32...34 Mat, vähemalt Edela-Euroopas.

•Üheiduleheliste liikidest on 40 % C4-taimed, aga kaheidulehelistest ca 4%.

•C-4 fotosüntees ei ole monofüleetiline, vaid palju kordi sõltumatult tekkinud.

•Kõrreliste õietolmu on kindlalt teada 55...60 Mat Lõuna-Ameerikast ja Aafrikast, aga need olid veel C3-taimed.

http://geology.gsapubs.org/content/early/2010/10/05/G31117.1.abstractUrban et al 2010 Isotopic evidence of C4 grasses in southwestern Europe during the Early Oligocene–Middle Miocene. Geology

Praegune konsensus taimede evolutsiooni hüpoteesides molekulaarandmete põhjal (2012).

•Esimesed taimed maismaal olid Ordoviitsiumis samblad.•Siluri lõpus:

•helviksammaltaimede ja kõdersammaltaimede mitmekesistumine •koldtaimede teke•Devonis: •koldtaimede mitmekesistumine, sõnajalgtaimede teke, •seemnetaimede eellased.

Bryophytes – sammaltaimedLycophytes – koldtaimedEuphyllophytes – sõnajalad ja seemnetaimed

•Karbonis:•Koldade, osjade , sõnajalgtaimede edasine mitmekesistumine•Paljaseemnetaimede teke

•Triiases:•Katteseemnetaimede teke

•Juura-Kriidi üleminekul: •Ühe-ja kaheiduleheliste lahknemine.

•Oligotseenis: efektiivse C-4 fotosünteesi teke