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植物的起源与演化.ppt

花匠小妙招
2024-11-06 16:55

植物的起源与演化

植物的起源与演化地球上丰富多彩的植物世界是植物与其环境长期相适应的结果，它是长期进化的结果。植物的进化历史可分为菌藻时代、裸蕨时代、蕨类植物时代、裸子植物时代和被子植物时代。人们推测，生命出现后首先演化为原核细胞，产生原核生物，认为最初的原始生物是进行厌氧、异养生活的，只能以环境中的营养物质如氨基酸、糖、脂肪等为食物，以后再演化出光合自养的生物。在新西兰温泉池中的光合作用细菌能吸收二氧化碳并且释放氧气由于藻类植物群在海洋中的大量繁衍，它们在光合作用过程中放出大量氧气，大气成分发生改变，使海水中的含氧量提高，有利于海洋动植物的生存。另外，由于一部分氧气在大气上层形成臭氧，阻挡了紫外线的辐射，从而使植物从海水登上陆地成为可能。到了志留纪晚期，一批水生的裸蕨类植物开始逐渐进入陆地，植物进化进入了一个新的阶段。登陆了的裸蕨类植物，进一步向适应陆生生活方向演化，到古生代的石炭纪，世界各地出现了蕨类植物森林，但是，这些早期出现的种类繁多的裸蕨类植物，却在泥盆纪末期、石炭纪以前消逝了。从石炭纪到二叠纪下期这段地质年代中，是蕨类植物的繁盛时间，同时苔藓植物也成功地适应陆地生活繁衍生长。纽约尚普兰（Champlain）湖中的一块花岗岩墓碑上的苔藓在古生代末期的二叠纪时，由于地球上出现了明显的气候带，许多地区变得不适于蕨类植物的生长，多数蕨类植物开始走向衰亡。裸子植物开始兴起，并逐渐取代了蕨类植物的优势，由古生代的二叠纪到中生代的白垩纪早期，长达1亿年的历史时期，是裸子植物的繁盛时期，到中生代末期，距今1亿年前后，地球上气候带分带更加明显，而且后来又出现了几次冰川时期，气温大幅度下降，多数裸子植物不能适应新的环境逐渐消逝，被子植物由于对环境有更强的适应能力，迅速兴起，成为世界上优势的植物群。大约在35-33亿年前，地球上出现了原核藻类－蓝藻。最原始的蓝藻是一些简单的单细胞个体，直到距今17亿年前后，才出现类似现代丝状体蓝藻的群体和丝状体，并出现了带有异形胞的丝状体。以后进一步发展，部分种类能够生活于潮湿的环境中，表明它们能够适应于陆生环境。甲藻和隐藻细胞属于中核细胞，其核质无蛋白质，细胞分裂时核膜不消失。因此，细胞核的进化可能是由原核经中核再进化为真核的。漫长的蓝藻时代，蓝藻通过直接或间接的作用，将大气中的CO2大量地转移到岩石圈，建造碳酸岩层石，同时释放氧气，这样，蓝藻不仅改造了大气圈，也改造了岩石圈，为真核生物的起源创造了条件。真核细胞的出现是在15亿-14亿年前。苔藓植物的起源 1．起源于绿藻认为苔鲜植物起源于绿藻的主要观点有以下7方面证据。．苔藓植物的叶绿体与藻类的载色体相似，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，与绿藻中的相似。．苔藓植物生活史中的原丝体与丝藻很相似。．苔藓植物的游动精子具有两条等长的顶生鞭毛，与绿藻的精子相似。．苔藓植物的合子发育在配子体内发育，与丝藻中的鞘毛藻属（Coleochaete）的相似。．绿藻类中的轮藻，植物体分化明显，其卵囊与精子囊也与苔藓植物的颈卵器和精子器相似。苔藓植物中的藻苔（Takakia lepidozioides ) 无假根，只有合轴分枝的主茎，在主茎上有螺旋状生的细叶，有颈卵器，其形态结构与藻类植物很相似；另一方面，绿藻门中的佛氏藻(Fritschiella tuberosa) 植物体由许多丝状藻丝构成，并交织在一起形成垫状，其中有的丝状体伸入土壤中成为无色的假根细胞，有的丝状体向上，形成单列细胞构成的气生枝，这种结构与叶状体苔类相似。Bower认为苔藓植物可能是从古代这类绿藻的配子体发达类群进化而来。 2．起源于裸蕨类认为苔藓植物由孢子体占优势的裸蕨类植物退化而来。其理由主要有以下5个方面。．裸蕨类中的角蕨属和莱尼蕨属(Rhynia)没有真正的叶和根，只在横生的茎上生有假根，这与苔藓植物相似。．裸蕨类中的角蕨属、孢囊蕨属的孢子囊内，有1中轴构造，此点与角苔属、泥炭藓属、黑藓属的孢子囊中的蒴轴相似。．绝大部分的苔藓植物没有输导组织，但是在角苔属中的蒴轴内有类似输导组织的厚壁细胞，在裸蕨类中也可看到输导组织消失的现象。．按顶枝学说，植物在进化过程中，由分枝的孢子囊逐渐演变成为集中的孢子囊。在裸蕨中的孢囊蕨中已具有单一的孢子囊，而在藓类中的真藓中，就发现有畸形的分叉的孢子囊，也似乎说明苔藓植物由裸蕨类植物退化而来。．从地质年代来看，裸蕨类出现于志留纪，而苔藓植物出现于泥盆纪中期，苔藓植物比裸蕨类晚出现数千万年。现在大多数学者认为苔藓植物与裸蕨并没有直接的亲缘关