蕨类植物的起源和演化.ppt

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1、教学目标与要求教学目标与要求 蕨类植物的起源和演化蕨类植物的起源和演化识记：识记：蕨类植物的起源和演化蕨类植物的起源和演化第九节第九节 蕨类植物的起源和演化蕨类植物的起源和演化Section 9 Origin and evolution of Pteridophyta 第九节第九节 蕨类植物的起源和演化蕨类植物的起源和演化Section 9 Origin and evolution of Pteridophyta 一、蕨类植物的起源一、蕨类植物的起源Origin of Pteridophyta 二、蕨类植物的演化二、蕨类植物的演化Evolution of Pteridophyta 第九节第九节

2、 蕨类植物的起源和演化蕨类植物的起源和演化2、裸蕨的起源、裸蕨的起源Origin of Psilophyton 1、起源类群、起源类群Original group 一、蕨类植物的起源一、蕨类植物的起源Origin of PteridophytaSection 9 Origin and evolution of Pteridophyta 第九节第九节 蕨类植物的起源和演化蕨类植物的起源和演化1、起源类群、起源类群Original group：2种观点：种观点：起源于裸蕨起源于裸蕨裸蕨植物根据已发现的古植物化石推断，一般裸蕨植物根据已发现的古植物化石推断，一般认为，古代和现代生存的蕨类植物的共同祖

3、先，都是距今认为，古代和现代生存的蕨类植物的共同祖先，都是距今4亿亿年前的古生代志留纪末期和下泥盆纪时出现的裸蕨植物。年前的古生代志留纪末期和下泥盆纪时出现的裸蕨植物。裸蕨植物在下、中泥盆纪最为繁盛，在它们生存的时期里，裸蕨植物在下、中泥盆纪最为繁盛，在它们生存的时期里，衍生出来的种类很多，形式也复杂。衍生出来的种类很多，形式也复杂。Section 9 Origin and evolution of Pteridophyta 一、蕨类植物的起源一、蕨类植物的起源Origin of Pteridophyta第九节第九节 蕨类植物的起源和演化蕨类植物的起源和演化1、起源类群、起源类群Origina

4、l group：2种观点：种观点：起源于比裸蕨更原始的类型或是共同的祖先起源于比裸蕨更原始的类型或是共同的祖先据近来的研究，据近来的研究，也有不少人认为裸蕨植物可能并不代表植物界的也有不少人认为裸蕨植物可能并不代表植物界的1个自然分类个自然分类单元，而是单元，而是1个内容极为庞杂的大类群，近来发现于西伯利亚个内容极为庞杂的大类群，近来发现于西伯利亚寒武纪的阿丹木（寒武纪的阿丹木（Aldanophytonantiguis-simumKrysht.），），以及发现于澳大利亚志留纪的刺石松（以及发现于澳大利亚志留纪的刺石松（BaragwanathialongifoliaLangetCookson）等

5、化石植物，因其形态特征和地）等化石植物，因其形态特征和地质年代的古老性，认为蕨类植物并不完全是起源于裸蕨植物，质年代的古老性，认为蕨类植物并不完全是起源于裸蕨植物，而是起源于比它们更原始的类型或是共同的祖先，但是由于而是起源于比它们更原始的类型或是共同的祖先，但是由于化石保存条件的限制，现在的认识还是很不完善，需要进一化石保存条件的限制，现在的认识还是很不完善，需要进一步研究。步研究。Section 9 Origin and evolution of Pteridophyta 一、蕨类植物的起源一、蕨类植物的起源Origin of Pteridophyta第九节第九节 蕨类植物的起源和演化蕨类

6、植物的起源和演化2、裸蕨的起源、裸蕨的起源Origin of Psilophyton植物学家的意见并不一植物学家的意见并不一致。致。多数人认为，古老的蕨类植物是起源于藻类；多数人认为，古老的蕨类植物是起源于藻类；至于裸蕨植物起源于哪一类藻类植物，意见又有分歧。至于裸蕨植物起源于哪一类藻类植物，意见又有分歧。起源于绿藻起源于绿藻其主要理由是：其主要理由是：它们都有相同的叶绿素，贮藏营养是淀粉类等物质；它们都有相同的叶绿素，贮藏营养是淀粉类等物质；世代交替、有鞭毛的游动精子以及多细胞有性生殖器官等也世代交替、有鞭毛的游动精子以及多细胞有性生殖器官等也都相似。都相似。Section 9 Origin

7、 and evolution of Pteridophyta 一、蕨类植物的起源一、蕨类植物的起源Origin of Pteridophyta第九节第九节 蕨类植物的起源和演化蕨类植物的起源和演化2、裸蕨的起源、裸蕨的起源Origin of Psilophyton多数人认为，古老的蕨类植物是起源于藻类；多数人认为，古老的蕨类植物是起源于藻类；起源于褐藻起源于褐藻，理由是：，理由是：褐藻植物中不但有孢子体和配子体同样发达的种类，也有孢褐藻植物中不但有孢子体和配子体同样发达的种类，也有孢子体比配子体发达的种类；子体比配子体发达的种类；褐藻植物体结构复杂，并有多细胞组成的配子囊。褐藻植物体结构复杂，

8、并有多细胞组成的配子囊。Section 9 Origin and evolution of Pteridophyta 一、蕨类植物的起源一、蕨类植物的起源Origin of Pteridophyta第九节第九节 蕨类植物的起源和演化蕨类植物的起源和演化2、裸蕨的起源、裸蕨的起源Origin of Psilophyton有人认为，可能起源于苔藓植物。有人认为，可能起源于苔藓植物。其理由主要是：其理由主要是：裸蕨植物孢子体有某些性状与苔藓植物中的角苔类相似；裸蕨植物孢子体有某些性状与苔藓植物中的角苔类相似；但缺乏足够证据，又难以解释两者生活史上孢子体和配子体但缺乏足够证据，又难以解释两者生活史上孢

9、子体和配子体优势的转变；优势的转变；也有人认为，裸蕨植物和苔藓植物都是起源于藻类，并且也有人认为，裸蕨植物和苔藓植物都是起源于藻类，并且是平行发展而来的。是平行发展而来的。Section 9 Origin and evolution of Pteridophyta 一、蕨类植物的起源一、蕨类植物的起源Origin of Pteridophyta第九节第九节 蕨类植物的起源和演化蕨类植物的起源和演化二、蕨类植物的演化二、蕨类植物的演化Evolution of PteridophytaSection 9 Origin and evolution of Pteridophyta 裸蕨植物远在晚志留纪

10、或泥盆纪已经登陆生活，由于陆地生裸蕨植物远在晚志留纪或泥盆纪已经登陆生活，由于陆地生活的生存条件是多种多样的，这些植物为适应多变的生活环活的生存条件是多种多样的，这些植物为适应多变的生活环境，而不断向前分化和发展。在漫长的历史过程中，它们是境，而不断向前分化和发展。在漫长的历史过程中，它们是沿着石松类、木贼类和真蕨类沿着石松类、木贼类和真蕨类3条路线进行演化和发展。条路线进行演化和发展。石松类植物是蕨类植物中最古老的石松类植物是蕨类植物中最古老的1个类群，在下泥盆纪就个类群，在下泥盆纪就已出现，中泥盆纪时，其木本类型已分布很广，到石炭纪为已出现，中泥盆纪时，其木本类型已分布很广，到石炭纪为极盛

11、时代，二叠纪则逐渐衰退，而今只留下少数草本类型。极盛时代，二叠纪则逐渐衰退，而今只留下少数草本类型。第九节第九节 蕨类植物的起源和演化蕨类植物的起源和演化二、蕨类植物的演化二、蕨类植物的演化Evolution of PteridophytaSection 9 Origin and evolution of Pteridophyta 其最原始的代表植物，是发现于大洋洲志留纪地其最原始的代表植物，是发现于大洋洲志留纪地层中的刺石松（图层中的刺石松（图560），茎二叉分枝，具星芒），茎二叉分枝，具星芒状原生中柱，密被螺旋状排列的细长拟叶，每状原生中柱，密被螺旋状排列的细长拟叶，每1拟拟叶具叶具1简单

12、的叶脉，孢子同型。这些特征很像裸蕨简单的叶脉，孢子同型。这些特征很像裸蕨植物的星木属植物，但是，它的孢子囊着生的位植物的星木属植物，但是，它的孢子囊着生的位置是在各拟叶之间或近拟叶的基部，而不像真正置是在各拟叶之间或近拟叶的基部，而不像真正裸蕨植物那样生在枝的顶端，这可能由于载孢子裸蕨植物那样生在枝的顶端，这可能由于载孢子囊的枝轴部分缩短，并趋于消失，因而孢子囊从囊的枝轴部分缩短，并趋于消失，因而孢子囊从顶生的位置转移到侧生位置。由此推测出具有侧顶生的位置转移到侧生位置。由此推测出具有侧生位置的孢子囊特征的石松类植物，是由裸蕨植生位置的孢子囊特征的石松类植物，是由裸蕨植物起源的，而刺石松是裸蕨

13、植物和典型的石松类物起源的，而刺石松是裸蕨植物和典型的石松类植物之间的过渡类型。植物之间的过渡类型。第九节第九节 蕨类植物的起源和演化蕨类植物的起源和演化二、蕨类植物的演化二、蕨类植物的演化Evolution of PteridophytaSection 9 Origin and evolution of Pteridophyta 现代生存的松叶蕨目植物没有根的结构，甚至在其胚的发现代生存的松叶蕨目植物没有根的结构，甚至在其胚的发育阶段，也没有任何根的性状，由此可见，它们先前从来就育阶段，也没有任何根的性状，由此可见，它们先前从来就未曾有过根，所以根的不存在现象，乃是原始性状，而并非未曾有过根

14、，所以根的不存在现象，乃是原始性状，而并非由于退化的结果。很多植物学家认为它们是裸蕨植物的后裔。由于退化的结果。很多植物学家认为它们是裸蕨植物的后裔。但是，松叶蕨迄今尚未发现过有化石的代表，虽然它有极大但是，松叶蕨迄今尚未发现过有化石的代表，虽然它有极大的原始性，但是其顶枝起源的叶器官和孢子囊合成为聚囊现的原始性，但是其顶枝起源的叶器官和孢子囊合成为聚囊现象，显然与裸蕨植物不同，故难以断定它们的亲缘关系。象，显然与裸蕨植物不同，故难以断定它们的亲缘关系。第九节第九节 蕨类植物的起源和演化蕨类植物的起源和演化二、蕨类植物的演化二、蕨类植物的演化Evolution of PteridophytaS

15、ection 9 Origin and evolution of Pteridophyta 木贼类植物出现在泥盆纪，最古老的木贼类植物是泥盆纪木贼类植物出现在泥盆纪，最古老的木贼类植物是泥盆纪地层中的叉叶属（海尼属）（地层中的叉叶属（海尼属）（Hyenia）和古芦木属。其特征）和古芦木属。其特征与裸蕨类及木贼属均相似，故被认为是裸蕨类与典型木贼植与裸蕨类及木贼属均相似，故被认为是裸蕨类与典型木贼植物之间的过渡类型。物之间的过渡类型。第九节第九节 蕨类植物的起源和演化蕨类植物的起源和演化二、蕨类植物的演化二、蕨类植物的演化Evolution of PteridophytaSection 9 Or

16、igin and evolution of Pteridophyta 真蕨类植物最早出现在中泥盆纪，但它们与现代生存的真真蕨类植物最早出现在中泥盆纪，但它们与现代生存的真蕨类植物有较大差别，故被分成为原始蕨类。其孢子囊呈长蕨类植物有较大差别，故被分成为原始蕨类。其孢子囊呈长形，囊壁厚，纵向开裂或顶上孔裂。形，囊壁厚，纵向开裂或顶上孔裂。重要的代表有重要的代表有1936年在我国云南省泥盆纪地层中发现的小原年在我国云南省泥盆纪地层中发现的小原始蕨（始蕨（ProtopteridiumminutumHalle）（图）（图5-61），及发现），及发现于中泥盆纪的古蕨属（于中泥盆纪的古蕨属（Archaeo

17、pteris）（图）（图562）等。）等。第九节第九节 蕨类植物的起源和演化蕨类植物的起源和演化二、蕨类植物的演化二、蕨类植物的演化Evolution of PteridophytaSection 9 Origin and evolution of Pteridophyta 小原始蕨是具有小原始蕨是具有1种合轴分枝的小植物，侧枝的末端扁化成扁种合轴分枝的小植物，侧枝的末端扁化成扁平二叉分枝的叶片状，孢子囊着生在具有维管束的小侧枝顶平二叉分枝的叶片状，孢子囊着生在具有维管束的小侧枝顶上。上。古蕨属具有大型、二回羽状的真蕨形叶子，在古蕨属具有大型、二回羽状的真蕨形叶子，在1个平面上排列个平面上排列

18、着小羽片，孢子囊着生在小羽片轴上，孢子异型。这些植物着小羽片，孢子囊着生在小羽片轴上，孢子异型。这些植物在体形上很可能代表介于裸蕨类和真蕨类之间的类型。在体形上很可能代表介于裸蕨类和真蕨类之间的类型。第九节第九节 蕨类植物的起源和演化蕨类植物的起源和演化二、蕨类植物的演化二、蕨类植物的演化Evolution of PteridophytaSection 9 Origin and evolution of Pteridophyta 古蕨属的发现，加强了真蕨亚门和裸子植物门之间在系统古蕨属的发现，加强了真蕨亚门和裸子植物门之间在系统发育上的联系。许多人认为，最早的裸子植物是通过古蕨这发育上的联系。

19、许多人认为，最早的裸子植物是通过古蕨这一途径发展出来的。一途径发展出来的。在长远的地质年代中，这些古代的真蕨植物到二叠纪时大多在长远的地质年代中，这些古代的真蕨植物到二叠纪时大多已灭绝。到三叠纪和侏罗纪又演化发展出一系列的新类群。已灭绝。到三叠纪和侏罗纪又演化发展出一系列的新类群。现代生存的真蕨大多具大型叶，有叶隙，茎多为不发达的根现代生存的真蕨大多具大型叶，有叶隙，茎多为不发达的根状茎，孢子囊聚集成孢子囊群，生在羽片下面或边缘，绝大状茎，孢子囊聚集成孢子囊群，生在羽片下面或边缘，绝大多数是中生代初期发展的产物。多数是中生代初期发展的产物。作业9.试述蕨类植物的起源演化中的主要问题。试述蕨类植物的起源演化中的主要问题。