书城科普探索神秘的大自然:变幻莫测的大自然
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第38章 植物进化历程

在漫长的地质历史时期,出现过千姿百态的植物。这些植物,有的已经绝灭了,成为地史上的过客;有的延续至今,一直为我们的地球披着浓重的绿妆。

植物的进化是一个连续发展的过程,即从最简单、最原始的原核生物一直到年轻的被子植物,每一阶段都有化石证据。古生物学家把植物的演化和发展划分成几个阶段。

菌藻植物阶段

蓝藻在泥盆纪以前的几十亿年间,地球上没有成形的生物体,细菌和蓝藻是最早出现的有细胞结构的原核生物,它们生存在原始海洋中。经过10亿~20亿年的漫长时间,才进化为真核生物。由于营养方式的不同,真核生物发生了分化,单细胞动物体出现了。在菌藻植物阶段,各种丝状藻类生活在海洋中,除细菌外,蓝藻最为繁盛,叠层石化石的形成是藻类活动的结果,在我国北方震旦纪地层中就产有极其丰富的藻叠层石。

蕨类植物阶段

志留纪末至泥盆纪初,植物开始登陆。这一时期,由于植物的生存环境发生了很大变化,致使植物体的形态和结构也产生了各种适应和改变,有了根、茎、叶的分化,输导系统维管束也出现了。但此时的植物仍很低级,植物体矮小,仅适宜生存在滨海潮湿低地。代表性的化石有瑞尼蕨、库逊蕨、工蕨等。过去,早期维管植物统称为裸蕨,因此这一阶段也称为裸蕨植物阶段。

苏铁自晚泥盆世至早二叠世,裸蕨植物的后代壮大发展,出现了石松植物、真蕨植物等,它们开始有明显的根、茎、叶的分化,输导系统进一步发展为管状中柱和网状中柱。有些植物(如种子蕨)具有大型叶,从而扩大了光合作用的面积。晚泥盆世地球上已出现大面积的植物群,乔木型植物比较普遍。石炭纪全球出现了不同的植物地理区,地层中还可发现苏铁、银杏、松柏等裸子植物化石。中石炭世至早二叠世是全球最重要的成煤时期。

裸子植物阶段

从二叠纪至白垩纪早期,历时约1.4亿年。许多蕨类植物由于不适应当时环境的变化,大都相继绝灭,裸子植物获得空前发展。最原始的裸子植物(原裸子植物)也是由裸蕨类演化出来的。由于地壳运动加剧,古气候、古地理环境发生明显变化,蕨类植物和早期裸子植物衰减,新生的裸子植物逐渐繁荣起来。它们一般都具有大型羽状复叶,树干高大。在所发现的松柏类化石中,科达树高度可达20~30米,树顶浓密的枝叶组成茂盛、庞大的树冠。中生代为裸子植物最繁盛的时期,故称中生代为裸子植物时代。这一时期也成为地史上重要的聚煤阶段。

被子植物阶段

被子植物是从白垩纪迅速发展起来的植物类群,并取代了裸子植物的优势地位。直到现在,被子植物仍然是地球上种类最多、分布最广泛、适应性最强的优势类群。

可靠的被子植物化石见于早白垩纪的晚期,到晚白垩纪时,被子植物化石已很普遍,说明它们对陆地环境有很强的适应能力。以后,被子植物逐渐开始排挤裸子植物,进入第三纪就占有绝对统治地位了。被子植物已经具有完善的输导组织和支持组织,生理机能大大提高了。今天的被子植物分布极其广泛,无论是寒带还是热带,到处都可以找到被子植物的踪迹,被子植物约有27万多种,数量占整个植物界的1/2还多。

纵观植物界的发生发展历程,可以看出整个植物界是通过遗传变异、自然选择(人类出现后还有人工选择)而不断地发生和发展的,并沿着从低级到高级、从简单到复杂、从无分化到有分化、从水生到陆生的规律演化。新的种类在不断产生,不适应环境条件变化的种类不断死亡和绝灭,这条植物演化的长河将永不间断,永远不会终结。

苏铁

苏铁,又名凤尾蕉、避火蕉、凤尾松、铁树等,在民间,“铁树”这一名称用得较多,一说是因其木质密度大,入水即沉,沉重如铁而得名;另一说因其生长需要大量铁元素,即使是衰败垂死的苏铁,只要用铁钉钉入其主干内,就可起死回生,重复生机,故而名之。