簡說植物的起源之裸子植物
150億年前宇宙的誕生奠定了地球産生的物質基礎。地球作為一個行星起源于46億年以前的原始太陽星雲。
地球上現存的植物,大約經曆了幾十億年的漫長曆程地逐漸産生和進化而來的。植物界經曆了從低級到高級、從簡單到複雜、從水生到陸生的演化進程。
地球上豐富多彩的植物世界是植物與其環境長期相适應的結果,它是長期進化的結果。植物的進化曆史可分為菌藻時代、苔藓時代、蕨類植物時代、裸子植物時代和被子植物時代。人們推測,生命出現後首先演化為原核細胞,産生原核生物,認為最初的原始生物是進行厭氧、異養生活的,隻能以環境中的營養物質如氨基酸、糖、脂肪等為食物,以後再演化出光合自養的生物。
在球的上植物如何起源,還沒有一個确定的結論。但某些化石,能給以我們一些啟示:
1、最老的有細胞結構的生命的證據是澳大利亞的Warrawoona化石群發現于含層狀疊層石的碳酸鹽岩中(35億年)。通常認為,疊層石是藍菌存在的指示。由于藍菌等低等微生物的生命活動所引起的周期性礦物沉澱、沉積物的捕獲和膠結作用,從而形成了疊層狀的生物沉積構造。Warrawoona群中的微化石在形态結構上比較完整,它們究竟是藍藻還是細菌目前尚難确定,通常認為,早期疊層石是藍藻建造的。但是,近年來已經發現疊層石也可能完全由光合細菌建造,或甚至由非光合細菌建造。
2、在加利福尼亞州南部,距今大約14億年的貝克泉(Beck Spring)組産有大的單細胞形體和分叉的管狀綠藻,多數學者認為這些化石是真核細胞有機體,并可能是已知最老的、真正的真核細胞化石。
那我們再從植物的進化各階段上細說它們的起源吧。
四、裸子植物時代
這一時期,許多蕨類植物由于适應當時環境的變化,大都相繼滅絕了。于是,陸生植被的主角由裸子植物所取代。最原始的裸了植物是由裸蕨類植物演化而來的。
裸子植物的起源追溯到4億年前的上泥盆紀時期,在石炭紀有相當的發展,最繁盛的是在中生代的三疊紀和侏羅紀,多數為高大喬木,形成大面積森林,由于某種目前尚不清楚的原因,後來裸子植物又逐漸衰退,成為中生代的煤系來源。在1億年前,由被子植物所代替。
裸子植物可能的祖先
裸子植物具有由原生中柱發展出來的真中柱,大多數種類均具有頸卵器構造,現代蘇鐵植物和銀杏等裸子植物的原始類型具有多數鞭毛的遊動精子,因此,裸子植物可能起源于蕨類植物。
Beck在1967年發現,上泥 盆紀的化石阿諾德古籽是最早的種子,具有尚未與大孢子囊結合的珠被,同時由于偶然被發現和命名為美木的裸子植物莖幹化石和古蕨的枝、葉化石相連接在一起,成為一種植物的不同器官。在這種植物的木材解剖上,既具有裸子植物的特點,而在莖、葉分化方面又有蕨類植物的特點,在1968年正式承認它是介于裸子植物與蕨類植物間的一種過渡類型, 這類植物統稱為原裸子植物。
原裸子植物包括古蕨屬、無脈蕨等。古蕨既有裸子植物的典型特征,又具有藏類植物的特征。莖為真中柱,初生木質部中始式,具緣紋孔管胞,有的種類有射線、髓部,有枝迹和葉迹,但無葉隙。具有複雜的螺旋狀排列的葉狀分枝系統,莖上有下延的葉基,側枝上的末級分枝交互軸面上排成兩排,孢于同型或異型:異型孢子直徑相差2-10倍,古蕨屬植物的葉與現代的真蕨類植物的葉具有共同的起源。盡管古蕨屬植物仍以孢子進行繁殖,但是其外部形态、内部結構和生殖器官的特征更接近裸子植物,因而推測古蕨屬植物可能是由原始藏類向裸子植物演化的一一個早期階段,即前裸子植物。目前認為由裸藏類植物進化到原裸子植物,再由原裸子植物進化到裸子植物。
現代的裸子植物由原裸子植物沿幾個方向演化而來:一支是由原裸子植物的古蕨經過複雜的分枝和次生組織的發育,在石炭紀形成科得狄類( Cordaitinae),再進一步發展成為銀杏類、松柏類和紫杉 類植物;另一支由原裸子植物的無脈蕨經過側枝的簡化,形成種子蕨(Pteridospermae),再進一步發展成為拟蘇鐵類( Cycadeoide)和蘇鐵類( Cycads);買麻藤類的孢子葉球序二叉分枝、兩性的孢子葉球以及珠孔管和胚珠的特性等,說明蓋子植物很有可能是強烈特化的拟蘇鐵類植物的後裔。
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