植物进化的多样性
原核生物约在距今35亿~32亿年前出现。生命起源的年代 约在35亿年前,并推测生命的化学进化约在距今38亿~35亿 年前。人们常根据各大类植物(含原核藻类和菌类)在不同地 质时期的繁盛期,把植物进化发展的历史划分为菌藻时代、 裸蕨植物时代、蕨类植物时代、裸子植物时代和被子植物时 代共5个时代。
二、植物界主要类型的进化关系
直径2mm。 后来在泥盆纪的早、中期又先后发现了莱尼蕨
(Rhynia) 、 裸 蕨 (Psilophyton) 以 及 霍 尼 蕨 (Horneophyton) 、 工 蕨 (Zosterophyllum) 等 。 它 们 生 活
于陆地上或沼泽地,分布于各大洲,繁盛于泥盆纪的早、 中期,这段地质时期称为裸蕨植物时代。裸蕨植物均于泥 盆纪晚期绝灭,仅生存了3000万年。
想一想:
为什么苔藓植物中没有高大的植物体?
四、裸蕨植物的产生和蕨类植物的起源和发展
裸蕨植物是最古老的陆生维管植物,其共同特征是无叶、 无真根,仅具假根;地上为主轴,多为二叉状分枝;原生中柱; 孢子囊单生枝顶, 孢子同型等。
最早的裸蕨植物化石发现于4亿年前的志留纪晚期,定
名为顶囊蕨或光蕨(Cooksonia)(图14-5A)。其株高约1Ocm,
由此可见,化石在研究植物的起源、发展和进化中具有极其重要的作用, 它是植物进化过程的直接证据。
大羽羊齿
苏铁纲的化石植物---中国尼尔桑
第一节 植物界的起源和进化
一、地质年代与植物进化简史
经测定,地球的年龄约为46亿年。并把地质史通常分为5个 代:太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。每个代又 起源与演化:
1、起源: 大体可归纳为两种观点:
绿藻: 具有相同的叶绿素,叶黄素;
(1)起源于藻类: 轮藻: 植物体的分化,卵囊的构造的相似性;
褐藻: 等世代
不等世代型.
(2) 由裸蕨植物退化而来。
但这两种观点至今都还缺少足够的论证。
苔藓植物演化途径:
起源绿藻: 有背腹之分的片状 苔纲
植物由低等到高等,由简单到复杂的进化方式。是植物体 从细胞结构、形态结构、生理、生殖等综合的全面的进 化过程。进化的结果是植物组织结构逐渐复杂化、完善 化,而且不断地从低等的植物演化出新的高级种类和类群。 ①细胞结构:从原核到真核,或从原核到间核,再到真核; ②形态结构:从单细胞到群体或丝状体,再到多细胞体;从无 分化到有分化,从简单分化到复杂分化;从原植体到拟茎 叶体再到具有真正的根、茎、叶的植物体;从无维管组织 到有维管组织
1、印痕化石:是植物残体在形成化石的过程中被分解掉,最后仅留下植 物的印模。
2、矿化化石:是植物残体尚未腐烂分解时被水中的硅质、钙质或铁质 渗入,形成了硅化、钙化或铁化矿石。矿化化石可以较完好地保存植 物的形态和细胞结构。
3、有时植物腐败的降解产物,还可以保存为“化学化石”,如叶绿素的 降解物卜啉。这种稳定的物质可指示这一沉积以前,肯定有绿色植物 生存。
植物和真菌多样性的进化
植物的进化历史
原始维管植物登陆成功,约408百万年前 古蕨类繁盛期,300百万年前 原始裸子植物,约200百万年前 约110百万年前的花,及现代木兰植物的花
进化的证据----化石
化石是生活在地球上的古代植物的残体在腐烂之前,有可能被水中的泥 沙掩埋,或埋没在火山灰里,这些泥沙经过漫长的地质作用变成岩石 过程,其中的植物残体就变成了化石。植物化石通常分为:
⑥种子:从无(仅具孢子)到具有裸露种子,再到有子房包被种子形成 果实;
⑦生活环境:从水生到陆生;从仅能狭幅适应环境到广幅适应环境。
植物的世代交替
有丝分裂 孢子
减数分裂
配子体
有丝分裂 配子
单倍体世代 双倍体世代
受精作用
孢子体
合子 有丝分裂
植物的个体发育与生活史
个体发育(ontogeny)是指任一植物个体,从其生命活动的 某一阶段开始(如孢子、种子或合子等),经过一系列的生 长、发育、分化、成熟(包括形态上、生理上和生殖等), 直到重又出现开始阶段的全过程。个体发育的全过程也 称生活周期(life cycle)或生活史(life history)。
裸蕨植物的产生和蕨类植物的起源与演化:
裸子植物
真蕨植物
楔叶(木賊)类
石松类
松叶类
古蕨属 小原始蕨
古芦木属
刺石松科
裸蕨类
苔藓:裸蕨的某些 性状与苔藓相似
藻类:
1、绿藻:1)具相同的叶绿素;
2、褐藻:
2)贮藏物质都是淀粉等;
1)具孢、配子体发达的种类;
3)游动精子都具等长鞭毛
2)结构复杂,并具多细胞配子囊
③生殖器官:从单细胞结构到多细胞结构,再到具不育细胞套层的多 细胞结构,从无花的结构到无花被的花,再到具花被的真正的花;
④生殖方式:从营养繁殖到无性生殖,再到有性生殖,有性生殖又从 同配到异配,再到卵配;受精过程由离不开水到产生花粉管,完全 摆脱了水的限制,进而发生双受精。
⑤生活史:从营养繁殖到无性生殖完成生活史,到有核相交替(合子 减数分裂或配子减数分裂),再到世代交替(孢子减数分裂);世代 交替又从同形世代交替到异形世代交替,最进步的为孢子体发达 的异形世代交替,配子体由能独立生活到变为寄生于孢子体上:
蕨类植物的进化特征
• 有根、茎、叶的分化;有维管系统;既是高等的孢子植物, 又是原始的维管植物。
• 配子体和孢子体皆能独立生活,而且孢子体占优势;有明 显的世代交替;配子体产生颈卵器和精子器;孢子体产生 孢子囊束。
• 是进化水平最高的孢子植物;它们和苔藓植物最大的区别 为孢子体内有了维管组织的分化,而且在形态上具有了真 正的根茎叶。与种子植物总称为维管植物(Vascular plant); 但它们不产生种子。蕨类植物的有性器官为精子器与颈卵 器,和苔藓、裸子植物统称为颈卵器植物。
起源轮藻: 茎叶体, 幅射对称 藓纲
起源裸蕨: 发达的孢子体, 较简化的配子体 角苔
总之, 苔藓植物是植物界从水生
体直立的, 幅射对称形 藓纲
片状体, 有背腹之分 苔纲
较退化的孢子体,较复杂的配子体
苔
藓
陆生演化的盲枝
苔藓植物的生活史
苔藓植物为 配子体占优势,而 孢子体寄生在孢子 体上,孢子体结构 简单,世代交替明 显,反映了苔藓植 物在高等植物中的 原始性。