2012-4 古生物=高等植物

1、第四章 植物界Plantae三）高等植物 多細胞一般有根、莖、葉和繁殖器官等部分的分化，形體結(jié)構(gòu)復(fù)雜具輸導(dǎo)作用的維管束 主要為維管植物，適于陸地生活1）根功能：吸收水分和溶于水中的無機鹽；支持、固著植物體形態(tài)：與環(huán)境密切相關(guān)：旱生植物：根系扎入深層或膨大潮濕區(qū)：根系較淺、水平伸展一、維管植物器官的形態(tài)和結(jié)構(gòu)直根系 須根系 不定根。 2）莖功能：輸送水分、無機鹽和有機養(yǎng)料;支持樹冠、分枝并形成大量葉以制造食物 分類：質(zhì)地：木本莖可次生增 粗，多年生 分喬木：高大有顯著主干 灌木：無主干或主干不明顯 藤本：攀援的木本植物草本莖一般不能次生增粗，草質(zhì)，生長季節(jié)末死亡（1）莖的習性：直立莖匍匐莖攀援莖

2、纏繞莖根狀莖莖質(zhì)地及習性攀援莖直立莖匍匐莖纏繞莖 （2）分枝方式：二歧分枝二歧分枝這是比較原始的分枝方式，分枝時頂端分生組織平分為兩半，每半各形成一小枝，并且在一定時候又進行同樣的分枝，因此這種分枝又稱二叉分枝。苔蘚植物和蕨類植物具這種分枝方式。 單軸分枝頂芽不斷向上生長，成為粗壯主干，各級分枝由下向上依次細短，樹冠呈尖塔形。多見于裸子植物，如松杉類的柏、杉、水杉、銀杉以及部分被子植物，如楊山毛櫸等。 合軸分枝莖在生長中，頂芽生長遲緩，或者很早枯萎，或者為花芽，頂芽下面的腋芽迅速開展，代替頂芽的作用，如此反復(fù)交替進行，成為主干。這種主干是由許多腋芽發(fā)育的側(cè)枝組成，稱為合軸分枝。合軸分枝的植株，

3、樹冠開闊，枝葉茂盛，有利接受充分陽光，是一種較進化的分枝類型。大多見于被子植物，如桃、李、蘋果、馬鈴薯、番茄、無花果、桉樹等。 假二岐(叉）分枝葉對生的植株，頂端很早停止生長，成為兩個，開花以后，頂芽下面的兩個側(cè)芽同時迅速發(fā)育成兩個側(cè)枝，很象是兩個叉狀的分枝，稱為假二叉分枝。這種分枝，實際上是合軸分枝的變型，與真正的二叉分枝有根本區(qū)別。假二叉分枝多見于被子植物木犀科、石竹科，如丁香、茉莉、石竹等。 （3）莖的結(jié)構(gòu)：表皮最外層，外壁角質(zhì)化或具角質(zhì)層皮層薄壁細胞組成，司營養(yǎng)中柱輸導(dǎo)組織，維管束所在處 韌皮部：輸送養(yǎng)料 木質(zhì)部：輸送水和無機鹽髓位于莖中心的薄壁細胞射髓橫向連結(jié)髓和皮層的薄壁細胞，呈輻

4、射狀 莖的結(jié)構(gòu)（續(xù)） 木本植物在韌皮部和木質(zhì)部之間有形成層，能分生出次生韌皮部和次生木質(zhì)部 在溫帶或寒帶地區(qū)，多年生木本植物莖的次生木質(zhì)部具有年輪. 木本植物主干橫斷面上的同心輪紋。由于一年內(nèi)季候不同，由形成層活動所增生的木質(zhì)部構(gòu)造亦有差別。春夏兩季生長旺盛，細胞較大，木質(zhì)較松；秋冬兩季生長緩慢，細胞較小，木質(zhì)較緊。這兩層木質(zhì)部形成同心輪紋，根據(jù)輪紋，可推測樹木年齡，故稱年輪。 莖的演化 從系統(tǒng)演化的觀點看，莖的分枝方式、習性以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，有以下進化趨勢： 分枝方式以二叉分枝最為原始，合軸分枝與假二叉分枝最為進化。 從習性來看，木本多年生植物為原始，一、二年生草本植物為進化類型。 莖內(nèi)維管柱的

5、結(jié)構(gòu)，以實心的（莖中央無髓，完全由木質(zhì)部組成）最為原始；中央出現(xiàn)了髓的為進化類型；維管柱上出現(xiàn)了葉隙最為進化。 3）葉功能：營養(yǎng)器官：光合作用制造食物組成：葉柄、葉片、托葉（1）葉的功能與組成（1）葉的組成（續(xù)）完全葉：葉片、葉柄、托葉不完全葉：沒有葉柄的葉（1）葉的組成（續(xù)） 單葉-葉柄上只有一枚葉復(fù)葉-葉柄上有多片小葉（羽狀復(fù)葉一次羽狀復(fù)葉）（2）葉序葉序-葉在枝上排列的方式 互生、對生、輪生、螺旋生 （3）葉的形狀葉的形狀整體輪廓：通常以葉的長、寬之比及最寬處的部位為標準而劃分為基本的幾何形態(tài)（3）葉的形狀（續(xù)）葉的形狀物體的形象命名：線形、披針形、卵形、橢圓形、心形、腎形、舌形、扇形、

6、楔形、鐮刀形、匙形（3）葉的形狀（續(xù)）葉的頂端：急尖、漸尖、鈍圓、凹缺、小尖頭、截形葉的基部：楔形、心形、偏斜、截形、下延、圓形（3）葉的形狀（續(xù)）葉的形狀葉的邊緣：全緣、波狀、鋸齒狀、深裂（4）葉脈葉脈-葉片上的維管組織脈序-葉脈在葉片中的排列方式（4）葉脈的類型單脈葉片中只有一條葉脈，自莖部伸達頂端扇狀脈葉脈均勻地幾次二歧式分叉，呈扇狀展 布葉面（4）葉脈的類型（續(xù)）放射脈葉脈自莖部多次二歧分叉，較直地呈放射狀伸出平行脈葉脈只在基部分叉，伸至葉面彼此平行弧形脈葉脈自基部伸出后平行葉緣呈弧形至葉頂匯合（4）葉脈的類型（續(xù)）羽狀脈有一條中脈，自中脈向兩側(cè)分出羽狀排列的側(cè)脈（分叉或不分叉）鄰脈側(cè)

7、脈不是從中脈伸出，而是從羽軸長出鄰脈（4）葉脈的類型（續(xù)）網(wǎng)狀脈：簡單網(wǎng)狀脈葉脈或側(cè)脈二歧式分叉并連結(jié)成網(wǎng) 復(fù)雜網(wǎng)狀脈側(cè)脈單軸式分叉結(jié)成網(wǎng)，網(wǎng)眼內(nèi)又有細網(wǎng)組成次一級小網(wǎng)（4）葉脈的類型（續(xù)） 掌狀脈葉內(nèi)有幾條等粗的脈（主脈）自基本一點射出。植物的繁殖方式 營養(yǎng)繁殖: 植物的營養(yǎng)繁殖是植物營養(yǎng)體的一部分從母體分離開（在有些情況下不分離開）直接形成新個體的繁殖方式。 無性生殖: 植物營養(yǎng)生長到一定時期，進入生殖生長階段，產(chǎn)生具生殖功能的細胞，這些細胞不經(jīng)兩性的結(jié)合可直接發(fā)育成新個體. 藻類、苔蘚、蕨類植物等。 有性生殖: 通過兩性細胞的結(jié)合形成新個體的一種繁殖方式。有性生殖最常見的方式是配子交配，

8、植物體產(chǎn)生的性細胞為單倍體，稱為配子，兩個配子結(jié)合形成合子，由合子發(fā)育形成新個體。 4）繁殖器官 原始類群：為孢子囊，載孢子囊的葉稱為孢子葉。同孢（孢子母細胞大小一致）和異孢（大小不一致）。 裸子植物和被子植物都是異孢，雄性的孢子囊稱為花粉囊，可聚成各種形式的孢子葉著生于生殖枝（小孢子葉球）；雌性生殖器官叫胚珠，受精后發(fā)育成種子。 2、古植物中的形態(tài)屬 形態(tài)分類：由于化石記錄的不完整，缺少中間類型；又因植物各器官分散保存，按自然分類很難劃分，因而輔以形態(tài)分類應(yīng)用在二個方面： 地層中發(fā)現(xiàn)的葉、莖、枝、繁殖器官分散保存且搞不清關(guān)系，此時分別命名，如 鱗木：葉 Lepidophylloides 孢子

9、葉 Lepidostrobophyllum 孢子葉穗 Lepidostrobus 莖 Lepidodendron 根 Stigmaria 有些植物的葉外形極相似，在沒有發(fā)現(xiàn)繁殖器官時，無法區(qū)別它們，此時用形態(tài)屬。 形態(tài)屬種客觀存在，在地層中分布也有一定規(guī)律性，因此可用形態(tài)屬來劃分地層蕨類植物：裸子植物：被子植物：其它還有苔蘚植物門、前裸子植物門、買麻藤植物門等原蕨植物門、石松植物門、節(jié)蕨植物門、真蕨植物門種子蕨植物門、蘇鐵植物門、 銀杏植物門、松柏植物門被子植物門3、高等植物的分類三）高等植物4、蕨類植物（羊齒植物） 主要有4個門：原蕨植物門石松植物門節(jié)蕨植物門真蕨植物門高等植物中較低等者，僅

10、生活于潮濕地帶，以孢子繁殖，多數(shù)植物體有根、莖、葉的分化1）原蕨植物門（Protopteridophyta)最早的陸生維管植物矮小，無明顯的根、 莖、葉的分化（裸蕨植物）原蕨植物門（圖片）1、工蕨 2、庫遜蕨 3、裸蕨早泥盆世裸蕨類植物（圖片）（1）原蕨植物門的特點 莖二歧式分枝；莖內(nèi)具最簡單的維管系統(tǒng)；莖表皮有角質(zhì)層和氣孔 無葉，可具假根 孢子囊著生于枝頂端 S3D3, D1-2多 （2）早期維管植物進化意義和起源進化意義 水生陸生，完成了從水域擴展到陸地的飛躍，是植物界進化史上重要的轉(zhuǎn)折點。假根、輸導(dǎo)組織、角質(zhì)層、氣孔等的出現(xiàn)，標志著植物登陸的成功 （2）早期維管植物進化意義和起源葉的起源

11、與演化葉的演化，早期維管植物無葉，其他維管植物都有葉的分化，它們的發(fā)生與早期維管植物有關(guān)。A、大型葉（頂枝起源葉）：葉起源于分枝，由裸蕨植物二歧分叉的頂端枝扁化并彼此聯(lián)合而成，有葉片和分叉的葉脈（節(jié)蕨、真蕨、種子蕨等）。葉的起源與演化（續(xù)）B、小型葉（延伸起源葉）：葉起源于表面的突起，由其延伸發(fā)展而成，單脈（石松類）2）石松植物門(Lycophyta) （1） 一般特征：有喬木、灌木或草本有根、莖、葉的分化莖直立，二歧式分枝一般特征（續(xù)）單葉、針形或披針形或線形，小而密布于枝，呈螺旋生單脈D1-Rec，C極盛、造煤，后開始衰退，Rec.僅剩少量草本但常見化石是葉座鱗木植物 （2）石松植物門化石

12、葉座葉座的結(jié)構(gòu)葉座：是葉的基部膨大，脫落后在莖枝表面上留下的印痕葉痕：葉基部脫落后留下的痕跡。通常位于葉座上部，呈菱形或心形，微凸、低錐形隆起葉座的結(jié)構(gòu)（續(xù)）束痕：葉痕中央葉脈附著的點痕側(cè)痕：束痕兩側(cè)的兩個小點痕，為通氣道痕。 有時在葉痕的下方還有一對通氣道痕中脊：葉痕的上、下方中央的縱向隆脊側(cè)延線：葉痕兩側(cè)向葉座的延線葉舌穴：葉痕上方中脊上葉舌附著處留下的痕跡 （3）石松植物門(Lycophyta)的起源起源：此門小型葉，葉脈簡單，與原蕨植物門中的工蕨類中表面具刺類型相近。一般認為石松類與工蕨類可能共同起源于更老的祖先類型 3）節(jié)蕨植物門(Lycophyta)（1）一般特征木本或草本莖單軸式

13、分枝莖分為節(jié)和節(jié)間， 節(jié)間上有縱脊和 縱溝，枝和葉自節(jié)間長出。木賊植物（楔葉）蘆 木 一般特征（續(xù)）單葉、輪生D1 -Rec., C-P全盛， 現(xiàn)代只有草本，Rec.只有木 賊（Equisetum)一屬常見化石：葉及髓?；瘑柷G節(jié)蕨植物葉化石5輪葉Annularia6瓣輪葉Lobatannularia楔葉Sphenophyllum（2）髓核化石髓核（髓模）莖干化石，最常見的類型為髓腔充填泥沙固結(jié)而形成的髓核化石縱溝和縱肋位于節(jié)間表面，相鄰兩節(jié)間上的縱肋、縱溝有直通、半錯位或全錯位等形式。節(jié)下痕位于節(jié)間縱肋上部（通氣軟組織痕跡）髓核化石 4）真蕨植物門(Pteridophyta)（1）一般特征草

14、本為主，莖不發(fā)育，多數(shù)為根狀莖大型羽狀復(fù)葉（蕨葉）桫欏一般特征（續(xù)）葉脈多樣，主要為扇狀脈和羽狀脈，也有網(wǎng)狀脈D2 -Rec.，C最盛、造煤，現(xiàn)代主要生活于熱帶、亞熱帶潮濕地區(qū)化石主要為蕨葉。 （2）蕨葉的結(jié)構(gòu) 由于經(jīng)過幾次羽狀分裂后蕨葉通常較大，在化石中往往保存不完整，只是其一部分，所以記述時就從最后分裂的羽片往回數(shù)，再加“末”字來表示 （2）蕨葉的結(jié)構(gòu)（續(xù)）末次羽片：最后一次羽狀分裂形成的羽片。由小羽片和末次羽軸組成末二次羽片=末二次羽軸+末次羽片小羽片：長在末次羽軸上的羽狀裂片 （2） 蕨葉的結(jié)構(gòu)（續(xù)） 間羽片：長在末三次羽軸上的末次羽片間小羽片：長在末二次羽軸上的小羽片 （3）真蕨植物

15、門的起源起源：真蕨類起源于裸蕨，原始蕨的某些屬是它們的過渡類型一般認為真蕨綱的大型葉是由裸蕨植物巨大的分枝系統(tǒng)“扁化”發(fā)展而來三）高等植物5、裸子植物一般特征及其器官組成 木本或灌木，無草本及水生類型莖：喬木，次生木質(zhì)部很發(fā)育，輸水力及支持力增強。莖單軸式分枝葉：有二條進化路線 大型羽狀復(fù)葉光合作用面積大（種子蕨類、 蘇鐵類） 小葉扁形、針狀、鱗片狀等，如銀杏、松柏繁殖器官：以裸露的種子繁殖，無真正的花器官組成（續(xù)）種子：結(jié)構(gòu)復(fù)雜的多細胞器官，成熟后脫離母體。種子外面有種皮保護，自身具有營養(yǎng)物質(zhì)（胚乳），在不利條件下能較長時間保持休眠能力，更能適應(yīng)干旱環(huán)境裸子植物的分類 主要包括個門：種子蕨植

16、物門蘇鐵植物門銀杏植物門松柏植物門1）種子蕨植物門(Pteridospermophyta)（1）一般特征最古老的裸子植物植物體不大，小喬木、灌木或藤本莖很少分枝一般特征（續(xù)）葉為大型羽狀復(fù)葉（蕨葉）種子在古生代時未集成球果，單個直接長在小羽片的中脈或羽軸上；中生代種子蕨的種子常多個著生在一起D3 -K2，C-P2最盛，P3衰減，中生代僅有少量代表（2）種子蕨植物的分類依據(jù)與形態(tài)屬種子蕨植物常見的是葉化石，但其與真蕨植物的葉化石不易區(qū)分，故常采用形態(tài)分類。形態(tài)屬（種）：根據(jù)化石的外部形態(tài)特征所建立的屬（種）名，而不考慮化石本身的親緣關(guān)系（3）種子蕨植物門的起源起源：由原裸子植物演化而來，D2的無

17、脈蕨可能是祖先類型 2）蘇鐵植物門(Cycadophyta）（1）一般特征粗矮的常綠木本植物莖通常不分叉，球狀、塊狀、圓柱狀多為單羽狀復(fù)葉，少數(shù)單葉。葉頂生，幼葉卷曲平行脈或放射脈，少數(shù)網(wǎng)狀脈或單脈C-Rec.，T3 -K1繁盛，新生代后僅存當代蘇鐵類（2）蘇鐵植物門的起源起源：蘇鐵類由種子蕨演化而來，兩者都具有大型羽狀復(fù)葉，相似的次生構(gòu)造蘇鐵植物蘇 鐵蘇鐵綱葉化石3）松柏植物門(Coniferophyta)（1）一般特征多分枝的喬木或灌木，單軸式分枝，枝有長有短，次生木質(zhì)部發(fā)達致密單葉，形狀簡單，帶形、舌形、針形、線形、鱗片狀、錐形、橢圓形等。螺旋式生長排列葉脈：平行脈、單脈、少數(shù)弧形脈（2

18、）松柏植物門的分類與地史分布包括科達綱和松柏綱科達綱：D3 -T，C2 -P1繁盛松柏綱：C2 -Rec.，現(xiàn)存松柏綱植物廣布于不同緯度和不同海拔高度的平原及山區(qū)，常形成大片針葉林科 達科達綱綜合圖松柏綱葉的排列方式（3）松柏植物門的起源起源：由原裸子植物門的古羊齒類演化而來4）銀杏植物門(Ginkgophyta)（1）一般特征與地史分布高大喬木，單軸式分枝，有長短枝之分，長枝上葉稀螺旋式著生，短枝上密螺旋式著生，成簇狀單葉，具長柄，扇形、腎形或?qū)捫ㄐ?，葉緣淺裂或全裂葉脈：扇形脈、平行脈P-Rec.，J-K1全盛，K2突然衰退， 現(xiàn)代僅存一屬：銀杏Ginkgo biloba銀杏植物（2）銀杏植

19、物門的起源起源：是由松柏植物門的科達綱演化而來的分支三）高等植物6、被子植物1）一般特征被子意為胚珠包在由心皮(封閉的大孢子葉)形成的子房內(nèi)，成熟的種子不裸露繁殖器官就是花，故亦稱有花植物主要為被子植物門被子植物花的結(jié)構(gòu)（圖解）一般特征（續(xù)）被子植物門(Angiospermae)喬木、灌木、藤本、草木陸生、水生、寄生單葉、復(fù)葉，形態(tài)多種多樣，有的具托葉莖：維管束結(jié)構(gòu)最完全，木質(zhì)部有了真正的多細 胞導(dǎo)管，增強輸導(dǎo)能力葉脈：主要為羽狀脈、弧形脈、細脈結(jié)成的網(wǎng)狀脈2）被子植物門的地史分布與分類K1 -Rec，新生代后取代裸子植物，在植物界中占統(tǒng)治地位根據(jù)胚內(nèi)子葉數(shù)目分為兩個綱：雙子葉綱(Dicotyledonea)單子葉綱(Monocotyledonea)3）被子植物的起源起源：一般認為被子植物由裸子植物演化而來，但究竟是哪一種裸子植物為祖先尚不清楚。近年來有人趨向于由種子蕨植物門演化而來被子植物的脈序葉脈書簽1.