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綠色路線雜色路線藻類的3條進(jìn)化路線(三)裸蕨植物的產(chǎn)生和蕨類植物的起源和發(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: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.蕨類植物的起源和演化起源:裸蕨植物演化裸蕨類松葉蕨類石松類刺石松木賊類叉葉屬古蘆木原始蕨類真蕨類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蘚類輪藻蘚類苔類裸蕨類角苔苔類蘚類(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,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:無(wú)脈蕨(Aneurophyton)古蕨(Archaeopteris)2.裸子植物演化過(guò)程中的重要類群種子蕨(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”植物的關(guān)系要近。苔蘚植物為并系類群，其中蘚類和維管植物的關(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)存類群的輻射之前。買麻藤目是現(xiàn)存種子植物中與被子植物關(guān)系最近的類群；買麻藤目為單系類群，買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)單系類群，含現(xiàn)存植物種類的75%，包括毛茛類和“低等”的金縷梅類；進(jìn)化類群包括了一大部分現(xiàn)存的被子植物，如“高等”金縷梅類、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)存類群（蘇鐵類、銀杏類、松杉類、生花植物（包括本內(nèi)蘇鐵類、買麻藤類和種子植物））之間的關(guān)系尚未得到令人滿意的解決。被子植物各基部譜系的系統(tǒng)位置，包括“木蘭類”和“古草本類”也未得以解決。不同的分子樹之間具有較大的分歧。被子植物分類系統(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門種子植物14門裸子植物亞門被子植物亞門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》（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