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蕨类植物的起源和演化

第九节 蕨类植物的起源和演化 教学目标与要求 ㈨蕨类植物的起源和演化 识记:蕨类植物的起源和演化 第九节 蕨类植物的起源和演化 第九节 蕨类植物的起源和演化 第九节 蕨类植物的起源和演化 1、起源类群 Original group:2种观点: ⑴起源于裸蕨 裸蕨植物根据已发现的古植物化石推断,一般认为,古代和现代生存的蕨类植物的共同祖先,都是距今4亿年前的古生代志留纪末期和下泥盆纪时出现的裸蕨植物。 裸蕨植物在下、中泥盆纪最为繁盛,在它们生存的时期里,衍生出来的种类很多,形式也复杂。 第九节 蕨类植物的起源和演化 1、起源类群 Original group:2种观点: ⑵起源于比裸蕨更原始的类型或是共同的祖先 据近来的研究,也有不少人认为裸蕨植物可能并不代表植物界的1个自然分类单元,而是1个内容极为庞杂的大类群,近来发现于西伯利亚寒武纪的阿丹木(Aldanophyton antiguis-simum Krysht.),以及发现于澳大利亚志留纪的刺石松(Baragwanathia longifolia Lang etCookson)等化石植物,因其形态特征和地质年代的古老性,认为蕨类植物并不完全是起源于裸蕨植物,而是起源于比它们更原始的类型或是共同的祖先,但是由于化石保存条件的限制,现在的认识还是很不完善,需要进一步研究。 第九节 蕨类植物的起源和演化 2、裸蕨的起源 Origin of Psilophyton植物学家的意见并不一致。 ⑴多数人认为,古老的蕨类植物是起源于藻类; 至于裸蕨植物起源于哪一类藻类植物,意见又有分歧。 ①起源于绿藻?? 其主要理由是: 它们都有相同的叶绿素,贮藏营养是淀粉类等物质; 世代交替、有鞭毛的游动精子以及多细胞有性生殖器官等也都相似。 第九节 蕨类植物的起源和演化 2、裸蕨的起源 Origin of Psilophyton ⑴多数人认为,古老的蕨类植物是起源于藻类; ②起源于褐藻,理由是: 褐藻植物中不但有孢子体和配子体同样发达的种类,也有孢子体比配子体发达的种类; 褐藻植物体结构复杂,并有多细胞组成的配子囊。 第九节 蕨类植物的起源和演化 2、裸蕨的起源 Origin of Psilophyton ⑵有人认为,可能起源于苔藓植物。 其理由主要是: 裸蕨植物孢子体有某些性状与苔藓植物中的角苔类相似; 但缺乏足够证据,又难以解释两者生活史上孢子体和配子体优势的转变; ⑶也有人认为,裸蕨植物和苔藓植物都是起源于藻类,并且是平行发展而来的。 第九节 蕨类植物的起源和演化 裸蕨植物远在晚志留纪或泥盆纪已经登陆生活,由于陆地生活的生存条件是多种多样的,这些植物为适应多变的生活环境,而不断向前分化和发展。在漫长的历史过程中,它们是沿着石松类、木贼类和真蕨类3条路线进行演化和发展。 ⑴石松类植物是蕨类植物中最古老的1个类群,在下泥盆纪就已出现,中泥盆纪时,其木本类型已分布很广,到石炭纪为极盛时代,二叠纪则逐渐衰退,而今只留下少数草本类型。 第九节 蕨类植物的起源和演化 其最原始的代表植物,是发现于大洋洲志留纪地层中的刺石松(图5-60),茎二叉分枝,具星芒状原生中柱,密被螺旋状排列的细长拟叶,每1拟叶具1简单的叶脉,孢子同型。这些特征很像裸蕨植物的星木属植物,但是,它的孢子囊着生的位置是在各拟叶之间或近拟叶的基部,而不像真正裸蕨植物那样生在枝的顶端,这可能由于载孢子囊的枝轴部分缩短,并趋于消失,因而孢子囊从顶生的位置转移到侧生位置。由此推测出具有侧生位置的孢子囊特征的石松类植物,是由裸蕨植物起源的,而刺石松是裸蕨植物和典型的石松类植物之间的过渡类型。 第九节 蕨类植物的起源和演化 ⑵现代生存的松叶蕨目植物没有根的结构,甚至在其胚的发育阶段,也没有任何根的性状,由此可见,它们先前从来就未曾有过根,所以根的不存在现象,乃是原始性状,而并非由于退化的结果。很多植物学家认为它们是裸蕨植物的后裔。 但是,松叶蕨迄今尚未发现过有化石的代表,虽然它有极大的原始性,但是其顶枝起源的叶器官和孢子囊合成为聚囊现象,显然与裸蕨植物不同,故难以断定它们的亲缘关系。 第九节 蕨类植物的起源和演化 ⑶木贼类植物出现在泥盆纪,最古老的木贼类植物是泥盆纪地层中的叉叶属(海尼属)(Hyenia)和古芦木属。其特征与裸蕨类及木贼属均相似,故被认为是裸蕨类与典型木贼植物之间的过渡类型。 第九节 蕨类植物的起源和演化 ⑷真蕨类植物最早出现在中泥盆纪,但它们与现代生存的真蕨类植物有较大差别,故被分成为原始蕨类。其孢子囊呈长形,囊壁厚,纵向开裂或顶上孔裂。 重要的代表有1936年在我国云南省泥盆纪地层中发现的小原始蕨(Protopteridium minutum Halle)(图5-61),及发现于中泥盆纪的古蕨属(Archaeo pteris)(

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