植物演化历史
雄花的苞片 雌花的苞片 花被 心皮
雄花的小苞片消失, 雄花的小苞片消失,剩下雄蕊 雌花小苞片退化剩下胚珠
假花说由恩格勒学派的韦特斯 坦(Wettstein)建立。 )建立。
现代被子植物的原始类群是单性花的葇荑花 序类植物,有人甚至认为, 序类植物,有人甚至认为,木麻黄科就是直接从 裸子植物的麻黄科演变而来的原始被子植物。 裸子植物的麻黄科演变而来的原始被子植物。
(二)发源地 1.高纬度起源说 . 希尔( 希尔(Heer)的观点 ) 植物通过三个方面向南分布: 植物通过三个方面向南分布: (1)由欧洲向非洲南进; )由欧洲向非洲南进; ( 2) 从欧亚大陆向南发展到中国和日本, ) 从欧亚大陆向南发展到中国和日本 , 再向南伸展到马来西亚、澳大利亚; 再向南伸展到马来西亚、澳大利亚; ( 3) 由加拿大经美国进入拉丁美洲, 最后 ) 由加拿大经美国进入拉丁美洲 , 扩散到全球。 扩散到全球。 现在看来,这种主张证据是不足的。 现在看来,这种主张证据是不足的。
优势植物 有花植物
新生代
Cenozoic
被子植物形成优势 被子植物起源, 被子植物起源, 裸子植物繁盛
中生代
Mesozoic
侏罗纪 三叠纪
古生代
二叠纪
蕨类植物及种子蕨繁盛
植物演化地质年代表---续 植物演化地质年代表 续
代 纪 石炭纪 Carboniferous 世 晚石炭世 早石炭世 晚泥盆世 泥盆纪 Devonian 古生代 Paleozoic 中泥盆世 早泥盆世 志留纪 Silurian 奥陶纪 Ordovician 寒武纪 Cambrian 元古代 太古代 前寒武纪 Precambrian 距今年代/(百 距今年代/(百 /( 万年前) 万年前) 325 345 360 370 395 430 简单维管植物, 简单维管植物,最早的蕨类 蕨类植物兴起, 蕨类植物兴起, 苔藓及裸子植物发生 优势植物
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六、被子植物的分类系统
1.恩格勒的分类系统 . 德国植物学家恩格勒(Engler)和柏兰特 和柏兰特 德国植物学家恩格勒 年在《 ( Prantl) 于 1987年在 《 植物自然分科志 》 ) 年在 植物自然分科志》 一书中发表。 一书中发表。 将植物界分成13门 而被子植物是第13门 将植物界分成 门, 而被子植物是第 门 中的一个亚门,即种子植物门被子植物亚门, 中的一个亚门,即种子植物门被子植物亚门,并 将被子植物亚门分成双子叶植物和单子叶植物二 个纲,将单子叶植物放在双子叶植物之前。 个纲,将单子叶植物放在双子叶植物之前。
种子蕨的结构发展到现代被子植物的相应结构。 种子蕨的结构发展到现代被子植物的相应结构。
蕨类植物从志留纪 、 蕨类植物 从志留纪、 泥盆纪到全 从志留纪 盛的晚石炭世,历时不下于0.8亿 盛的晚石炭世 , 历时不下于 亿 ~ 1亿 亿 年。裸子植物从晚泥盆世到全盛的中生 裸子植物从晚泥盆世到全盛的中生 历时1.5亿年 被子植物起源的时 亿年。 代 , 历时 亿年 。 被子植物 起源的时 代不迟于三叠纪。 代不迟于三叠纪。
恩格勒系统是根据假花说的原理, 恩格勒系统是根据假花说的原理 , 认为无花瓣、单性、木本、 认为无花瓣、单性、木本、风媒传粉等为 原始的特征,而有花瓣、两性、虫媒传粉 原始的特征, 而有花瓣、两性、 的是进化的特征。 的是进化的特征。
2.哈钦森被子植物分类系统 .
英国植物学家哈钦森于1926年在《有花 年在《 英国植物学家哈钦森于 年在 植物科志》一书中提出, 年作了修订, 植物科志 》一书中提出 ,1973年作了修订, 年作了修订 从原来332科增加到 科。 科增加到411科 从原来 科增加到
大约到了1.5亿多年前,全球气候由温暖湿润变得 干燥起来,裸子植物成了陆地上最繁盛的植物,如我 们现在能看到的苏铁、银杏、松柏类植物。裸子植物 是最早的种子植物,它们开始离开水边向高山、陆地 发展。那时另一大类群的种子植物——被子植物也出 现了,它们的种子被保护起来,受外界条件的影响小, 在繁殖后代上占有了更大的优势。被子植物还有个显 著特点,就是产生了特有的繁殖器官——花。现在, 被子植物占据了植物王国的统治地位。 在植物漫长的进化过程中,新的物种不断产生, 老的物种不断被淘汰。在进化过程中,植物逐寸逐尺 地扩大着自己的生存空间,最让绿色充满面了地球, 绿色是生命的象征。
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在寒武纪(Cambrian)、奥陶纪 、奥陶纪(Ordovician)以及志留纪 在寒武纪 以及志留纪 的大部分时间,藻类一直在植物界里占优势,红藻、 的大部分时间,藻类一直在植物界里占优势,红藻、褐藻 等许多与现在种类相似的类群已出现,绿藻的门类齐全。 等许多与现在种类相似的类群已出现,绿藻的门类齐全。
孢子叶球上的苞片 小孢子叶 大孢子叶 孢子叶球的轴 被子植物的花被 雄蕊 雌蕊(心皮) 雌蕊(心皮) 花轴
现代被子植物中的多心皮类, 现代被子植物中的多心皮类 , 尤 其是木兰目植物是现代被子植物的较 原始的类群。 原始的类群。
真花说由毛茛( 真花说由毛茛 ( gèn) 学 ) 派建立。 派建立。
地球演化历史
第一部分 第二部分 植物的起源与演化 植物与我们的环境
成都理工大学 王海荣 学生试讲
第一部分 植物的起源与演化
一、植物演化梗概 二、真核藻类的起源与演化 三、裸子植物的发生与演化 四、被子植物的起源与演化 五、被子植物的分类系统 六、植物进化规律
第一部分 植物的起源与演 化 一、植物演化梗概
500 570 570570-1500
藻类植物繁盛
细菌及蓝藻 500~ 1 500~5 000
高 等 植 物 演 化 的 地 质 年 代 表
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二、真核藻类的起源与演化
单核丝状蓝藻,与现代的颤藻属(Oscillatoria) ① 单核丝状蓝藻,与现代的颤藻属 和念珠藻属(Nostoc)相似; 相似; 和念珠藻属 相似
2.假花说(Pseudo-anthium Theory) .假花说( ) 认为被子植物的花和裸子植物的完全一致, 认为被子植物的花和裸子植物的完全一致,每 一个雄蕊和心皮分别相当于1个极端退化的雄花和 一个雄蕊和心皮分别相当于 个极端退化的雄花和 雌花, 雌花 ,因而设想被子植物来自于裸子植物的麻黄类 中的弯柄麻黄( 中的弯柄麻黄(Ephedra campylopoda)。 )
买麻藤纲是裸子植物中最早进化的类群。 买麻藤纲是裸子植物中最早进化的类群。
苛得狄
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四、被子植物的起源与演化
(一)起源的时间 1.古生代起源说 . 认为被子植物起源于古生代二叠纪。 认为被子植物起源于古生代二叠纪。 2.白垩纪(或晚侏罗纪)起源说 .白垩纪(或晚侏罗纪) 被子植物起源于白垩纪或晚侏罗纪。 被子植物起源于白垩纪或晚侏罗纪。 被子植物起源的时间似乎可以肯定, 被子植物起源的时间似乎可以肯定 , 是在白垩纪以前的某个时期。 是在白垩纪以前的某个时期。
三、裸子植物的发生与演化
古生代最显著的标志是:早泥盆世2500 古生代最显著的标志是 : 早泥盆世 万年时间里由纤弱的维管草本(维管束
(vascular bundle)是维管植物(蕨类植物、裸子植物 和被子植物)的叶和幼茎等器官中,由初生木质部和 初生韧皮部共同组成的束状结构。维管束彼此交织连 接,构成初生植物体输导水分,无机盐及有机物质的 一种输导系统——维管系统,并兼有支持植物体的作 用)发展出了森林乔木,二叠纪 发展出了森林乔木, 发展出了森林乔木 二叠纪4500万年时间 万年时间
裸子植物在系统发育过程中,主要演化趋势是: 裸子植物在系统发育过程中,主要演化趋势是: A.植物体茎干由不分枝到多分枝; .植物体茎干由不分枝到多分枝; B.孢子叶由散生到聚生成各式孢子叶球;大孢 .孢子叶由散生到聚生成各式孢子叶球; 子叶逐渐特化; 子叶逐渐特化; C.雄配子体由吸器发展为花粉管;雄配子由游 .雄配子体由吸器发展为花粉管; 动的、多纤毛精子,发展到无纤毛的精核; 动的、多纤毛精子,发展到无纤毛的精核; D.颈卵器由退化发展到没有,等。 .颈卵器由退化发展到没有,
细菌; ② 细菌;
真核真菌; ③ 真核真菌; 真核绿藻。 ④ 真核绿藻。
距今6亿 亿年间, 距今 亿~20亿年间,海洋中充满了生物,包括了许 亿年间 海洋中充满了生物, 多原始的动、植物类型。 多原始的动、植物类型。
除志留纪(Silurian)、泥盆纪 、 二叠纪的冰川时期外 , 、 泥盆纪、二叠纪的冰川时期外, 除志留纪 类似于现代的热带气候统治着整个世界, 类似于现代的热带气候统治着整个世界,物种的大爆发就 在这时发生。 在这时发生。
植物演化
大约在20亿年以前,地球母亲孕育出了最 古老的植物——蓝藻,它们既渺小,又伟大。 蓝藻像真正的植物一样,细胞内有了叶绿素, 能利用水、二氧化碳和阳光进行光全作用, 制造养分,并排出“废气”——氧。经过亿 万年的努力,数不清的蓝藻使大气中的氧越 来越多,在太阳的照射下,地球的上空形成 了臭氧层,它像给地球打了一把保护伞,使 地球变得更适于万物的生存。无怪乎人们说, 蓝藻的出现是生命发展史上最伟大的事件之 一。
里的物种大灭绝。 里的物种大灭绝。
有花植物的孕育在三叠纪开始。 有花植物的孕育在三叠纪开始。
白垩纪是第三个快速进化时期, 白垩纪是第三个快速进化时期 , 原因: 气候和地质的巨大变化, 虫媒 原因 : 气候和地质的巨大变化 , 传粉盛行。 传粉盛行。 白垩纪最为显著的特征: 白垩纪最为显著的特征 : 被子植 物的散布和恐龙的灭绝。 物的散布和恐龙的灭绝。
蓝藻在大海的摇蓝里生长,并由低级向高纸 演化。大约在4亿我年前,植物登陆了,开 始由水生向陆生过渡,这时的代表植物是苔 藓。继而裸蕨类植物出现了,它们虽然没有 正常的根叶,但与水生植物相比,它们有了 直立的茎,裸蕨类植物开始在陆地上立住了 脚。以后便是蕨类植物兴起的时期,它们有 了根、茎、叶,能更好地适应陆地生活。 藻类、苔藓、蕨类植物繁殖后代的方式 比较原始,必须在有水的条件下进行。