植物学-植物的起源与演化VIP

第四部分植物的起源与演化,11.1生命的起源与原核生物的产生1.无机分子生成小分子有机物2.有机分子生成生物大分子3.生物大分子形成多分子体系4.多分子体系演变成原始生命,11.2真核藻类的起源与演化原核生物蓝藻和细菌35亿年前其他真核藻类5-6亿年前以叶绿素b为光系统II集光色素原绿藻真核绿藻高等植物以藻胆素为光系统II集光色素蓝藻红藻以叶绿素c为光系统II集光色素隐藻门、甲藻门、黄藻门、金藻门、硅藻门等,11.3苔藓植物的起源和演化,1.起源于绿藻,苔藓植物的叶绿体与藻类的载色体相似，具有相同的叶绿素和叶黄素。角苔中具有蛋白核，储藏物为淀粉，与绿藻中的相似。苔藓植物生活史中的原丝体与丝藻很相似。苔藓植物的游动精子具有两条等长的顶生鞭毛，与绿藻的精子相似。苔藓植物的合子发育在配子体内发育，与丝藻中的鞘毛藻属（Coleochaete）的相似。绿藻类中的轮藻，植物体分化明显，其卵囊与精子囊也与苔藓植物的颈卵器和精子器相似。苔藓植物中的藻苔（Takakialepidozioides）和绿藻门中的佛氏藻（Fritschielllatuberosa）相似,藻苔（Takakialepidozioides）,佛氏藻,2.起源于裸蕨类,裸蕨类中的角蕨属和莱尼蕨属没有真正的叶和根，只在横生的茎上生有假根，这与苔藓植物相似。裸蕨类中的角蕨属、孢囊蕨属的孢子囊内，有1中轴构造，与角苔属、泥炭藓属、黑藓属的孢子囊中的蒴轴相似。角苔属中的蒴轴内有类似输导组织的厚壁细胞，在裸蕨类中也可看到输导组织消失的现象。在裸蕨中的孢囊蕨中已具有单一的孢子囊，而在真藓中，有畸形的分叉的孢子囊，似乎苔藓由裸蕨类退化而来。从地质年代来看，裸蕨类出现于志留纪，而苔藓植物出现于泥盆纪中期，苔藓植物比裸蕨类晚出现数千万年。,现在大多数学者认为苔藓植物与裸蕨并没有直接的亲缘关系，两者可能是由水生绿藻平行演化而来。,3.苔藓植物的演化（1）认为苔类植物原始。由绿藻类中的鞘毛藻演化面来，苔类原始，藓类进化。（2）认为藓类植物原始由轮藻类演化而来，藓类植物原始，苔类植物进化。（3）认为角苔类植物原始来源于裸蕨类，角苔类为原始，再由角苔演化为其他苔类和藓类植物。苔藓植物是从水生到陆生的过渡类型，也是进化的旁枝,11.4蕨类植物的起源和演化古生代志留纪泥盆纪4.35亿年前开始出现二叠纪2.8亿年前木本蕨类衰退裸蕨类是最原始的蕨类起源：一种认为起源于绿藻一种认为起源于角苔,演化：三条路线1石松类演化路线裸蕨类刺石松典型的石松类植物2木贼类演化路线裸蕨类古芦木属、海尼蕨属木贼植物3真蕨类演化路线裸蕨类小原始蕨、古蕨属植物真蕨类植物,裸蕨属1.假根；2.根状茎；3.气生茎；4.刺状突起；5.枝尖；6.孢子囊,大莱尼蕨1.根状茎；2.地上茎；3.孢子囊,化石蕨类A.刺石松B.星木属C.鳞木属D.封印木属E.芦木属F.小原始蕨,11.5裸子植物的起源与演化在上泥盆纪约4亿年前出现繁盛于中生代的三叠纪和侏罗纪最早的裸子植物是原裸子植物，是介于蕨类植物和裸子植物之间的一种过渡类型，包括：古蕨属、无脉蕨属等,重建的古蕨属植物A.重建的植株的外貌；B.枝条；C.生殖枝孢子囊内有大、小孢子之分,裸子植物的演化路线：两条,种子蕨,苏铁、买麻藤,科得狄类,银杏、松柏和紫杉,2无脉蕨原裸子植物,1古蕨原裸子植物,科得狄类植物,图1110凤尾松蕨（种子蕨）AD，F.营养器官E.生殖枝G.具壳斗种子的外形H.壳斗内胚珠的纵切面IL.不同种类的生殖枝,图1112拟苏铁类（本内苏铁）A.孢子叶球纵切;B.大孢子叶球纵切1.种子间生鳞片;2.大孢子叶及顶生的胚珠,原裸子植物、裸子植物和被子植物可能的演化史,11.6被子植物的起源与演化单元说二元说多元说1.起源时间：中生代侏罗纪1.9亿年前开始出现（发现化石）白垩纪末期被子植物占主导地位种子蕨类可能是最早的祖先2.起源地：赤道带及其附近,3.被子植物的祖先：真花说：（塔赫他间、克朗奎斯特等）被子植物起源于单性孢子叶球类，一个花序演化成一朵花由麻黄类雌雄孢子叶球演化成被子植物的柔荑花序；木兰科是最原始的被子植物假花说：（恩格勒等）被子植物起源于两性孢子叶球类，多胚珠，多小孢子囊；由本内苏铁类两性孢子叶球的植物演化而来；杨柳科可能是最原始的被子植物,11.7被子植物的分类系统1.恩格勒系统德国植物学家恩格勒1892年编制的，是世界上第一个完整的分类系统，假话说2.哈钦松系统英国植物学家哈钦松1926、1934年发表真花说，单起源，木本原始，木兰科和毛茛科平行进化3.塔赫他间系统原苏联塔赫他间1942年提出，起源于种子蕨，单起源木兰目最原始4.克朗奎斯特系统美国人克朗奎斯特1958年发表真花说，单起源，起源于种子蕨分成11个亚纲，83目383科适合于教学，被普遍采用,11.8植物的进化方式和进化趋势个体发育和系统发育个体发育：个体从发生到死亡的过程系统发育：某一个类群发生发展的过程1.植物形态结构上的演化植物体的形态结构是从简单到复杂的发展过程细胞结构：原核细胞中核细胞真核细胞（蓝藻）（裸藻）（其他植物）,2.植物体形态单细胞群体多细胞如：衣藻盘藻实球藻空球藻团藻多细胞：不分枝丝状体分枝丝状体片状体薄壁组织体产生组织分化有茎叶分化形成各种器官如：藻类苔藓蕨类种子植物,3.生态习性上的演化水生陆生各类群对陆生环境的适应藻类：生活在水中，无器官分化苔藓：有茎叶分化，无真根，无维管束不能长高，受精作用离不开水蕨类：有根、茎、叶分化，出现维管束精子具鞭毛，受精作用离不开水种子植物：形成种子，产生花粉管精子无鞭毛，是真正的陆生植物,4.繁殖方式的演化营养繁殖无性生殖有性生殖有性生殖：同配生殖异配生殖卵配生殖5.生活史的类型及其演化(1)无世代交替也无核相交替的类型无有性生殖，营养繁殖或孢子生殖植物体子代孢子植物体子代,5.生活史的类型及其演化(1)无世代交替也无核相交替的类型(2)减数分裂在合子萌发前进行（合子减数分裂）有核相交替无世代交替,如衣藻、团藻、水绵等配子N配子N植物体（N）合子（2N）减数分裂,(3)减数分裂在配子形成时（配子减数分裂）有核相交替，无世代交替，只有2倍的植物体如硅藻、鹿角菜等精子囊卵囊植物体2N卵N精子N合子2N,减数分裂,(4)减数分裂发生在孢子形成时