В процессе эволюции растений независимость оплодотворения от воды появилась с возникновением семенных растений, к которым относятся голосеменные и покрытосеменные.
Предыстория: Ранние растения, такие как мхи и папоротники, были сильно зависимы от воды для процесса оплодотворения. У этих растений спермии (мужские гаметы) должны были плавать через водную среду, чтобы достичь яйцеклеток, что ограничивало их распространение в более сухих условиях.
Появление семенных растений: Эволюция семенных растений стала важным шагом в независимости оплодотворения от воды. В семенных растениях мужские гаметы содержатся в пыльцевых зёрнах, которые могут переноситься ветром, животными или другими способами, не зависящими от воды. Это позволило растениям заселять более разнообразные и сухие среды.
Голосеменные: Первые семенные растения, голосеменные (например, хвойные), развили структуры, в которых пыльца могла попасть на женские репродуктивные органы без необходимости воды. Пыльцевые зерна содержат мужские гаметы и способны достигать яйцеклеток через специализированные структуры, такие как пыльцевые трубки.
Покрытосеменные (цветковые растения): Эволюция покрытосеменных растений внесла ещё больше изменений в репродуктивные механизмы. У них развились цветы, которые привлекают опылителей, таких как насекомые и птицы, что значительно повышает эффективность и независимость оплодотворения от водной среды. Пыльцевая трубка у покрытосеменных также улучшилась, обеспечивая более надёжный и быстрый перенос гамет к яйцеклетке.
Таким образом, эволюция семенных растений, особенно покрытосеменных, сыграла ключевую роль в том, чтобы растения могли размножаться в условиях, где вода не является постоянным или доступным ресурсом. Это способствовало широкому распространению и разнообразию растений на Земле.