植物起源和系統(tǒng)演化

植物界的起源和進(jìn)化一、地質(zhì)年代與植物進(jìn)化簡(jiǎn)史（見(jiàn)表14-1）藻菌時(shí)代:太古代到古生代志留紀(jì)晚期(28億年)裸蕨植物時(shí)代:志留紀(jì)晚期或泥盆紀(jì)初期到中泥盆紀(jì)晚期(0.3億年)蕨類(lèi)植物時(shí)代:中泥盆紀(jì)晚期到早二疊紀(jì)(1.6億年)裸子植物時(shí)代:古生代的早二疊紀(jì)到中生代的白堊紀(jì)早期(1.4億年)被子植物時(shí)代:中生代末期的白堊紀(jì)以來(lái)二、植物界的起源和進(jìn)化簡(jiǎn)史（一）原核藻類(lèi)的產(chǎn)生時(shí)間：35-33億年前產(chǎn)生：厭氧異養(yǎng)原始生物含葉綠素a、具光系統(tǒng)I、不放氧的原核原藻類(lèi)光合自養(yǎng)的原核藍(lán)藻藍(lán)藻產(chǎn)生的意義：產(chǎn)生氧氣；形成臭氧層化學(xué)演化階段生物演化階段無(wú)機(jī)分子小分子有機(jī)物小分子有機(jī)物生物大分子生物大分子多分子體系多分子體系原始生命（二）真核藻類(lèi)的產(chǎn)生和發(fā)展時(shí)間：15-14億年前祖先：原核生物通過(guò)真核鞭毛生物演化而來(lái)演化趨向：從單細(xì)胞到群體到多細(xì)胞；從簡(jiǎn)單到復(fù)雜；從游動(dòng)到不能游動(dòng)；從低級(jí)到高級(jí)；繁殖方式從營(yíng)養(yǎng)繁殖到無(wú)性生殖到有性生殖；有性生殖從同配到異配到卵式生殖；生活史從具核相交替到世代交替、從同型世代交替到異型世代交替藻體的演化：?jiǎn)渭?xì)胞具鞭毛群體多細(xì)胞體失去鞭毛絲狀體、葉狀體異絲體、枝狀體綠球藻型多核體型紅色路線(xiàn)綠色路線(xiàn)雜色路線(xiàn)藻類(lèi)的3條進(jìn)化路線(xiàn)(三)裸蕨植物的產(chǎn)生和蕨類(lèi)植物的起源和發(fā)展1.裸蕨植物----陸生植物的最早優(yōu)勝者起源時(shí)間:

距今4億年前古生代志留紀(jì)晚期代表種類(lèi):萊尼蕨(Rhynia)裸蕨(Psilophyton)共同特征:無(wú)葉,僅具假根,

莖2叉分枝,單中柱,孢子囊

單生枝端,孢子同型裸蕨植物成功登陸原因水生藻類(lèi)大發(fā)展含氧量增加加里東造山運(yùn)動(dòng)祖先:古代的綠藻類(lèi)2.裸蕨植物在植物系統(tǒng)發(fā)育和演化上的意義

---揭示了高等植物營(yíng)養(yǎng)體和孢子葉的發(fā)展和演化頂枝學(xué)說(shuō)和突出學(xué)說(shuō)3.蕨類(lèi)植物的起源和演化起源:裸蕨植物演化裸蕨類(lèi)松葉蕨類(lèi)石松類(lèi)刺石松木賊類(lèi)叉葉屬古蘆木原始蕨類(lèi)真蕨類(lèi)直接后裔原裸子植物(四)苔蘚植物的產(chǎn)生時(shí)間:距今3億年前泥盆紀(jì)早期起源理論苔蘚植物起源于綠藻(1)具有與綠藻相似的葉綠體和光合色素;(2)貯藏物為淀粉;(3)游動(dòng)細(xì)胞具2條頂生鞭毛;(4)合子在配子體內(nèi)發(fā)育;(5)原絲體類(lèi)似于絲狀綠藻;(6)藻苔的發(fā)現(xiàn)苔蘚植物起源于裸蕨(1)地質(zhì)年代記載晚于裸蕨;(2)裸蕨中的一些種類(lèi)與苔蘚植物有相似之處;(3)裸蕨中可看到有輸導(dǎo)組織消失的情況;(4)真蘚中有畸形的分叉孢子囊演化方式綠藻中的鞘毛藻苔類(lèi)蘚類(lèi)輪藻蘚類(lèi)苔類(lèi)裸蕨類(lèi)角苔苔類(lèi)蘚類(lèi)(五)裸子植物的起源和發(fā)展1.裸子植物的祖先----原裸子植物主要特征:外形似蕨類(lèi),以孢子繁殖,次生木質(zhì)部由具緣紋孔的管胞組成代表種類(lèi):無(wú)脈蕨(Aneurophyton)古蕨(Archaeopteris)2.裸子植物演化過(guò)程中的重要類(lèi)群種子蕨(Pteridospermae)本內(nèi)蘇鐵(Bennettitinae)科得狄(Cordaitinae)3.裸子植物的演化關(guān)系(六)被子植物的起源和發(fā)展1.被子植物發(fā)生的地質(zhì)時(shí)期

白堊紀(jì)或晚侏羅紀(jì)化石記錄花粉：

金粟蘭科花：

喙柱始木蘭果：

加州洞核

遼寧古果2.可能的祖先

大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為被子植物起源于一個(gè)祖先,即原被子植物.原被子植物可能源于本內(nèi)蘇鐵或種子蕨3.雙子葉植物和單子葉植物的關(guān)系大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為單子葉植物是從已絕滅的原始草本雙子葉植物演化而來(lái)

水生莼菜起源說(shuō)

陸生毛茛起源說(shuō)4.被子植物的發(fā)源地

絕大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為被子植物起源于熱帶或亞熱帶5.關(guān)于被子植物系統(tǒng)演化的主要學(xué)說(shuō)恩格勒學(xué)派(假花說(shuō))毛茛學(xué)派(真花說(shuō))（七）分子系統(tǒng)學(xué)在揭示植物起源和系統(tǒng)演化中的作用有意義的進(jìn)展輪藻植物與陸生植物的關(guān)系與其他“綠藻類(lèi)”植物的關(guān)系要近。苔蘚植物為并系類(lèi)群，其中蘚類(lèi)和維管植物的關(guān)系更密切。一些主要的分化事件和新形態(tài)特征出現(xiàn)于產(chǎn)生現(xiàn)存類(lèi)群的輻射之前。買(mǎi)麻藤目是現(xiàn)存種子植物中與被子植物關(guān)系最近的類(lèi)群；買(mǎi)麻藤目為單系類(lèi)群，買(mǎi)麻藤屬與百歲蘭屬關(guān)系較近，與麻黃屬關(guān)系較遠(yuǎn)。被子植物為單系類(lèi)群；目前關(guān)于被子植物進(jìn)化的假設(shè)認(rèn)為：兩大分支——單子葉植物和真雙子葉植物植根于木蘭類(lèi)的雙子葉植物（木蘭亞綱）之中，而后者被認(rèn)為是出于被子植物基部類(lèi)群的集合群。單子葉植物根據(jù)其單個(gè)子葉和其他特征被定義為單系類(lèi)群。而真雙子葉植物是根據(jù)它們均具有三萌發(fā)孔及其衍生類(lèi)型的花粉定義的，八角科和五味子科具有三萌發(fā)孔與真雙子葉植物是趨同關(guān)系。真雙子葉植物也是一個(gè)單系類(lèi)群，含現(xiàn)存植物種類(lèi)的75%，包括毛茛類(lèi)和“低等”的金縷梅類(lèi)；進(jìn)化類(lèi)群包括了一大部分現(xiàn)存的被子植物，如“高等”金縷梅類(lèi)、薔薇亞綱、石竹亞綱、五椏果亞綱和菊亞綱。未解決的問(wèn)期關(guān)于種子植物現(xiàn)存類(lèi)群（蘇鐵類(lèi)、銀杏類(lèi)、松杉類(lèi)、生花植物（包括本內(nèi)蘇鐵類(lèi)、買(mǎi)麻藤類(lèi)和種子植物））之間的關(guān)系尚未得到令人滿(mǎn)意的解決。被子植物各基部譜系的系統(tǒng)位置，包括“木蘭類(lèi)”和“古草本類(lèi)”也未得以解決。不同的分子樹(shù)之間具有較大的分歧。被子植物分類(lèi)系統(tǒng)概要一、恩格勒系統(tǒng)代表作：《植物自然分科志》（DienaturilichenPflanzenfamilien）、《植物分科志要》（Syllabusderpflanzenfamilion）要點(diǎn)：（1）假花說(shuō)（2）二元論系統(tǒng)概要：植物界隱花植物1-13門(mén)種子植物14門(mén)裸子植物亞門(mén)被子植物亞門(mén)單子葉植物綱雙子葉植物綱二、哈欽松系統(tǒng)代表作：《有花植物科志》（ThefamiliesofFloweringPlants）

要點(diǎn)：（1）真花說(shuō)（2）單元論系統(tǒng)概要：被子植物雙子葉植物綱單子葉植物綱木本支：54目246科草本支：28目96科萼花區(qū)：12目29科冠花區(qū)：14目34科穎花區(qū)：3目6科三、塔赫他間系統(tǒng)代表作:《有花植物的多樣性和分類(lèi)》（DiversityandClassificationofFloweringPlants）要點(diǎn)：真花學(xué)說(shuō)和單元論四、克朗奎斯特系統(tǒng)代表作：《有花植物分類(lèi)的完整系統(tǒng)》（Anintegratedsystemofclassificationoffloweringplants）

要點(diǎn)：（1）真花說(shuō)（2）單元論系統(tǒng)概要：克郎奎斯特系統(tǒng)種子蕨→有