植物界的系统发育
一、植物的起源
与 地 质 年 代 的 发 展 探 讨 植 物 的 起 源
生物进化的历史进程
前寒武纪—— 34亿年前:单细胞原核生物 20亿年前:单细胞真核藻类 8亿年前:多细胞生物 古生代—— 寒武纪:生物大爆发,藻类、 蕨类植物 奥陶纪和志留纪:植物由水生 到陆生的进化 泥盆纪:裸蕨植物时代 石炭纪:蕨类植物时代 二叠纪:裸子植物繁茂
维管植物的进化与发展: 孢子体发展配子体退化寄生在孢子体上; 大小孢子的分化,种子的产生; 受精作用摆脱水的限制
五、生活史的类型及其演化
总体:由简单到复杂;由低级到高级。 有性生殖的三种类型:
合子减数分裂; 配子减数分裂; 居间减数分裂。
无有性生殖→有核相交替,无世代交替 →有世代交替[同型→异型(配子体优势→孢 子体优势) ]
个体发育(ontogeny):每一个体都有发生、生长、发 育,以至成熟的过程,这一过程便称为个体发育。 在植物发育过程中,除外部形态发生一系列的变化 外,其内部结构也随之出现组织分化,直到这一分 化过程完全结束,才达到比较完善的地步。 系统发育(phylogeny):是与个体发育相对而言的, 它是指某一个类群的形成和发展过程。 关系:个体发育与系统发育,是推动生物进化的两 种不可分割的过程,系统发育建立在个体发育的基 础上,而个体发育又是系统发育的环节。
孢 子 植 物
以前学习的藻类植物、菌类植物、地衣植 物、苔藓植物和蕨类植物孢子比较显著,孢 子通常脱离母体而发育,因此这几类植物统 称为孢子植物。 藻类植物 菌类植物 地衣植物 苔藓植物 蕨类植物
第六章 植物的系统发育
一、植物的起源 二、植物营养体的演化 三、有性生殖方式的进化 四、植物对陆生生活的适应 五、生活史的类型及其演化 六、高等植物营养体和孢子叶的发展与 分化 七、植物的个体发育与系统发育
六、高等植物营养体和孢子叶的发展与分化
(一)营养器官的起源与分化 1、裸蕨发现以前是叶起源或同时出现; 2、裸蕨发现以后,茎-----叶-----根; 3、叶的起源: 大型叶:顶枝连合扁化而来(顶枝学说) 顶枝学说 小型叶 突出学说
(二)孢子叶的起源与分化
七、植物的个体发育与系统发育
(五)裸子植物的起源
1. 原裸子植物(前裸子植物或半裸子植物) 裸蕨植物→原裸子植物 原裸子植物:外形似蕨类,尚未形成种子, 以孢子进行繁殖;次生木质部具管胞 最早发现于泥盆纪中期,至晚期绝灭 代表:无脉树、古蕨等 原裸子植物→裸子植物
2. 裸子植物
最早发现于泥盆纪,如种子蕨类的凤尾松蕨等 石炭纪和二叠纪时分布很广
三、有性生殖方式的进化
1、同配 异配 卵配
2、有性生殖器官的演化: 精子囊、卵囊 精子器、颈卵器 胚囊、花粉管
四、植物对陆生生活的适应
1、4.5亿年前,地球一片汪洋,最原始的植物生活其中; 2、志留纪末期,地球的沧海桑田运动,产生了裸蕨植物,重要的里程碑; 裸蕨植物对陆生生活的适应: (1)茎中有原始的维管组织,有支持和运输作用; (2)植物体表面有角质层和气孔,可调节水分的蒸腾; (3)孢子囊生于枝顶,孢子壁厚,以利于孢子的传播与保护。 3、泥盆纪末期,进一步造山运动,裸蕨让位于蕨类植物; 4、由于种子植物的受精作用能脱离水,克服了蕨类植物对干旱条件不适的 缺点,从而称霸于植物界。
种子蕨类→苏铁类和本内苏铁类(具两性孢子叶球,白垩 纪绝灭) 原裸子植物→苛得狄类(石炭纪出现)←种子蕨类 苛得狄类→银杏类(二叠纪早期)和松杉类(晚石炭纪)
中生代裸子植物极其繁盛,称为裸子植物时代 裸子植物是中生代的主要造煤植物 本内苏铁类→买麻藤类??
(六)被子植物的起源
被子植物爆发式地出现于白垩纪
被子植物的最早化石——喙柱始木兰
最早的果实化石——加州洞核
我国学者最近在白垩纪之前的地层中发现了被子 植物最早的果实化石——辽宁古果
二、植物营养体的演化
1、藻类植物的植物体演化 单细胞 多细胞 群体 能游动 不能游动 分化简单 分化复杂 2、高等植物的营养体的演化 叶状 体 拟茎叶 体 有根茎叶的 分化
生物进化的历史进程
中生代—裸子植物时代 三叠纪:
侏罗纪:
白垩纪:恐龙灭绝、昆虫 和有花植物分化 新生代—被子植物时代 第三纪:昆虫与被子植物 继续繁盛分化、出现鸟类 和大量哺乳动物 第四纪:灵长类一支进化 为人类
植物界的起源和进化简史
(一)原核藻类的产生 在非洲东南部32亿年前的地层中发现了最 早的蓝藻化石:直径1~4μm,球形至碟形, 二分裂式细胞分裂 在非洲南部31亿年前的地层中发现了1种单 细胞蓝藻化石——古球藻 在距今28亿年以后的地层中相继发现了许 多球状和丝状蓝藻化石
(二)真核藻类的产生
距今14~15亿年前出现真核藻类 可靠的真核细胞化石发现于10亿年前,细 胞形态类似绿球藻类 单细胞真核藻类→丝状、群体和多细胞 藻类 9亿年前出现有性生殖 14~4亿年间称为藻类时代
பைடு நூலகம்
(三)裸蕨植物的产生和蕨类植物的起源和发展
最古老的陆生维管植物——裸蕨,发现于4亿年前的志 留纪晚期 泥盆纪早、中期,发现莱尼蕨、裸蕨、霍尼蕨及工蕨等, 此段时间称为裸蕨植物时代 多数学者认为裸蕨很可能起源于绿藻 裸蕨植物分3条进化路线进化出蕨类植物: 1、石松类:如刺石松、星木、鳞木、封印木等 2、木贼类(楔叶类):如芦木等,主要成煤植物 3、真蕨类:如小原始蕨等 蕨类均出现于泥盆纪早、中期,繁盛于中生代,因而中 生代又称为蕨类植物时代
(四)苔藓植物的起源
起源于绿藻:依据苔藓植物的叶绿体和绿藻的载色体
相似,具有相同的叶绿素和叶黄素;角苔具有蛋白核, 储藏物为淀粉;孢子萌发经原丝体阶段,代表植物的原 丝体类似丝藻;生殖时产生双鞭毛精子,精卵结合产生 合子。
起源于裸蕨:依据裸蕨中角蕨属(Hornen)和莱尼蕨属
(Rhynia)无真正的叶与根,只有茎生假根;角苔属具有 类似输导组织的厚壁细胞,蕨类植物也有输导组织退化 的现象;主张配子体占优势的苔藓植物是由孢子体占优 势的蕨类植物演变而来的,是孢子体逐渐退化,配子体 进一步复杂化的结果。 证据是裸蕨出现于志留纪,苔藓植物发现于中泥盆纪, 从地质年代上看,苔藓植物比蕨类植物晚出现数千万年。 它是植物演化中的一个盲枝。