植物界的系统发育

一、植物的起源

与 地 质 年 代 的 发 展 探 讨 植 物 的 起 源

生物进化的历史进程
前寒武纪—— 34亿年前：单细胞原核生物 20亿年前：单细胞真核藻类 8亿年前：多细胞生物 古生代—— 寒武纪：生物大爆发，藻类、 蕨类植物 奥陶纪和志留纪：植物由水生 到陆生的进化 泥盆纪：裸蕨植物时代 石炭纪：蕨类植物时代 二叠纪：裸子植物繁茂
（二）真核藻类的产生





距今14~15亿年前出现真核藻类 可靠的真核细胞化石发现于10亿年前,细 胞形态类似绿球藻类 单细胞真核藻类→丝状、群体和多细胞 藻类 9亿年前出现有性生殖 14~4亿年间称为藻类时代
（三）裸蕨植物的产生和蕨类植物的起源和发展
最古老的陆生维管植物——裸蕨，发现于4亿年前的志 留纪晚期 泥盆纪早、中期，发现莱尼蕨、裸蕨、霍尼蕨及工蕨等， 此段时间称为裸蕨植物时代 多数学者认为裸蕨很可能起源于绿藻 裸蕨植物分3条进化路线进化出蕨类植物： 1、石松类：如刺石松、星木、鳞木、封印木等 2、木贼类（楔叶类）：如芦木等，主要成煤植物 3、真蕨类：如小原始蕨等 蕨类均出现于泥盆纪早、中期，繁盛于中生代，因而中 生代又称为蕨类植物时代
六、高等植物营养体和孢子叶的发展与分化





（一）营养器官的起源与分化 1、裸蕨发现以前是叶起源或同时出现； 2、裸蕨发现以后，茎-----叶-----根； 3、叶的起源： 大型叶：顶枝连合扁化而来（顶枝学说） 顶枝学说 小型叶 突出学说
（二）孢子叶的起源与分化
七、植物的个体发育与系统发育
种子蕨类→苏铁类和本内苏铁类(具两性孢子叶球，白垩 纪绝灭) 原裸子植物→苛得狄类(石炭纪出现)←种子蕨类 苛得狄类→银杏类(二叠纪早期)和松杉类(晚石炭纪)
中生代裸子植物极其繁盛,称为裸子植物时代 裸子植物是中生代的主要造煤植物 本内苏铁类→买麻藤类??
（六）被子植物的起源
（四）苔藓植物的起源

起源于绿藻：依据苔藓植物的叶绿体和绿藻的载色体
相似，具有相同的叶绿素和叶黄素；角苔具有蛋白核， 储藏物为淀粉；孢子萌发经原丝体阶段，代表植物的原 丝体类似丝藻；生殖时产生双鞭毛精子，精卵结合产生 合子。

起源于裸蕨：依据裸蕨中角蕨属(Hornen)和莱尼蕨属

(Rhynia)无真正的叶与根，只有茎生假根；角苔属具有 类似输导组织的厚壁细胞，蕨类植物也有输导组织退化 的现象；主张配子体占优势的苔藓植物是由孢子体占优 势的蕨类植物演变而来的，是孢子体逐渐退化，配子体 进一步复杂化的结果。 证据是裸蕨出现于志留纪，苔藓植物发现于中泥盆纪， 从地质年代上看，苔藓植物比蕨类植物晚出现数千万年。 它是植物演化中的一个盲枝。

生物进化的历史进程
中生代—裸子植物时代 三叠纪：
侏罗纪：
白垩纪：恐龙灭绝、昆虫 和有花植物分化 新生代—被子植物时代 第三纪：昆虫与被子植物 继续繁盛分化、出现鸟类 和大量哺乳动物 第四纪：灵长类一支进化 为人类
植物界的起源和进化简史



（一）原核藻类的产生 在非洲东南部32亿年前的地层中发现了最 早的蓝藻化石：直径1~4μm，球形至碟形， 二分裂式细胞分裂 在非洲南部31亿年前的地层中发现了1种单 细胞蓝藻化石——古球藻 在距今28亿年以后的地层中相继发现了许 多球状和丝状蓝藻化石
维管植物的进化与发展： 孢子体发展配子体退化寄生在孢子体上； 大小孢子的分化，种子的产生； 受精作用摆脱水的限制
五、生活史的类型及其演化

总体：由简单到复杂；由低级到高级。 有性生殖的三种类型：
合子减数分裂； 配子减数分裂； 居间减数分裂。

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无有性生殖→有核相交替，无世代交替 →有世代交替[同型→异型（配子体优势→孢 子体优势） ]




个体发育(ontogeny)：每一个体都有发生、生长、发 育，以至成熟的过程，这一过程便称为个体发育。 在植物发育过程中，除外部形态发生一系列的变化 外，其内部结构也随之出现组织分化，直到这一分 化过程完全结束，才达到比较完善的地步。 系统发育(phylogeny)：是与个体发育相对而言的， 它是指某一个类群的形成和发展过程。 关系：个体发育与系统发育，是推动生物进化的两 种不可分割的过程，系统发育建立在个体发育的基 础上，而个体发育又是系统发育的环节。
三、有性生殖方式的进化
1、同配 异配 卵配
2、有性生殖器官的演化： 精子囊、卵囊 精子器、颈卵器 胚囊、花粉管
四、植物对陆生生活的适应
1、4.5亿年前，地球一片汪洋，最原始的植物生活其中； 2、志留纪末期，地球的沧海桑田运动，产生了裸蕨植物，重要的里程碑； 裸蕨植物对陆生生活的适应： （1）茎中有原始的维管组织，有支持和运输作用； （2）植物体表面有角质层和气孔，可调节水分的蒸腾； （3）孢子囊生于枝顶，孢子壁厚，以利于孢子的传播与保护。 3、泥盆纪末期，进一步造山运动，裸蕨让位于蕨类植物； 4、由于种子植物的受精作用能脱离水，克服了蕨类植物对干旱条件不适的 缺点，从而称霸于植物界。
（五）裸子植物的起源
1. 原裸子植物(前裸子植物或半裸子植物) 裸蕨植物→原裸子植物 原裸子植物：外形似蕨类，尚未形成种子， 以孢子进行繁殖；次生木质部具管胞 最早发现于泥盆纪中期，至晚期绝灭 代表：无脉树、古蕨等 原裸子植物→裸子植物
2. 裸子植物
最早发现于泥盆纪，如种子蕨类的凤尾松蕨等 石炭纪和二叠纪时分布很广
孢 子 植 物
以前学习的藻类植物、菌类植物、地衣植 物、苔藓植物和蕨类植物孢子比较显著，孢 子通常脱离母体而发育，因此这几类植物统 称为孢子植物。 藻类植物 菌类植物 地衣植物 苔藓植物 蕨类植物
第六章 植物的系统发育
一、植物的起源 二、植物营养体的演化 三、有性生殖方式的进化 四、植物对陆生生活的适应 五、生活史的类型及其演化 六、高等植物营养体和孢子叶的发展与 分化 七、植物的个体发育与系统发育
被子植物爆发式地出现于白垩纪
被子植物的最早化石——喙柱始木兰
最早的果实化石——加州洞核
我国学者最近在白垩纪之前的地层中发现了被子 植物最早的果实化石——辽宁古果
二、植物营养体的演化
1、藻类植物的植物体演化 单细胞 多细胞 群体 能游动 不能游动 分化简单 分化复杂 2、高等植物的营养体的演化 叶状 体 拟茎叶 体 有根茎叶的 分化