第3章1、植物的进化

3．塔赫他间被子植物分类系统 ． 塔赫他间于1954年公布。他认为被子植物起 年公布。 塔赫他间于 年公布 源于种子蕨，并通过幼态成熟演化而成； 源于种子蕨，并通过幼态成熟演化而成；草本植 物由木本植物演化而来； 物由木本植物演化而来；单子叶植物起源于原始 的水生双子叶植物的具单沟舟形粉的睡莲目莼菜 科。
雄花的苞片 雌花的苞片 花被 心皮
雄花的小苞片消失， 雄花的小苞片消失，剩下雄蕊 雌花小苞片退化剩下胚珠
假花说由恩格勒学派的韦特斯坦（ 假花说由恩格勒学派的韦特斯坦 （ Wettstein） ） 建立。 建立。 现代被子植物的原始类群是单性花的葇荑花 序类植物，有人甚至认为， 序类植物，有人甚至认为，木麻黄科就是直接从 裸子植物的麻黄科演变而来的原始被子植物。 裸子植物的麻黄科演变而来的原始被子植物。
蕨类植物从志留纪、 蕨类植物从志留纪 、 泥盆纪到全 盛的晚石炭世， 历时不下于0.8亿 盛的晚石炭世 ， 历时不下于 亿 ～ 1亿 亿 年。裸子植物从晚泥盆世到全盛的中生 历时1.5亿年 亿年。 代 ， 历时 亿年 。 被子植物起源的时 代不迟于三叠纪。 代不迟于三叠纪。
裸子植物在系统发育过程中，主要演化趋势是： 裸子植物在系统发育过程中，主要演化趋势是： A．植物体茎干由不分枝到多分枝； ．植物体茎干由不分枝到多分枝； B．孢子叶由散生到聚生成各式孢子叶球；大孢 ．孢子叶由散生到聚生成各式孢子叶球； 子叶逐渐特化； 子叶逐渐特化； C．雄配子体由吸器发展为花粉管；雄配子由游 ．雄配子体由吸器发展为花粉管； 动的、多纤毛精子，发展到无纤毛的精核； 动的、多纤毛精子，发展到无纤毛的精核； D．颈卵器由退化发展到没有等。 ．颈卵器由退化发展到没有等。 买麻藤纲是裸子植物中最进化的类群。 买麻藤纲是裸子植物中最进化的类群。
500 570 570570-1500
藻类植物繁盛
细菌及蓝藻 500～ 1 500～5 000
高 等 植 物 演 化 的 地 质 年 代 表
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. 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）发源地 1．高纬度起源说 ． 希尔（ 希尔（Heer）的观点植物通过三个方面 ） 向南分布： 向南分布： （1）由欧洲向非洲南进； ）由欧洲向非洲南进； （2）从欧亚大陆向南发展到中国和日本， ）从欧亚大陆向南发展到中国和日本， 再向南伸展到马来西亚、澳大利亚； 再向南伸展到马来西亚、澳大利亚； （3）由加拿大经美国进入拉丁美洲，最 ）由加拿大经美国进入拉丁美洲， 后扩散到全球。这种主张证据是不足的。 后扩散到全球。这种主张证据是不足的。
2．哈钦森被子植物分类系统 ． 英国植物学家哈钦森于1926年在《有花植物科志》 年在《 英国植物学家哈钦森于 年在 有花植物科志》 一书中提出， 年作了修订， 科增加到411 一书中提出，1973年作了修订，从原来 年作了修订 从原来332科增加到 科增加到 科。 该系统认为被子植物是单元起源的， 该系统认为被子植物是单元起源的，双子叶植物以 木兰目和毛茛目为起点，从木兰目演化出一支木本植物， 木兰目和毛茛目为起点，从木兰目演化出一支木本植物， 从毛茛目演化出一支草本植物， 从毛茛目演化出一支草本植物，认为这两枝是平行发展 单子叶植物起源于双子叶植物的毛茛目， 的。单子叶植物起源于双子叶植物的毛茛目，并在早期 就分化为三个进化线：萼花群（ 就分化为三个进化线：萼花群（Calyciferae）、瓣花群 ） （Corolliferae）和颖花群（Glumiflorae）。 ）和颖花群（ ）
2．裸蕨退化说 ． 角蕨属(Hornea) 角蕨属 莱尼蕨属(Rhynia) 莱尼蕨属 孢囊蕨属(Sporogonites) 孢囊蕨属 顶枝学说(Telome Theory) 顶枝学说 好尼蕨属 (Horneophton)
四、裸子植物的发生与演化
古生代最显著的标志是： 古生代最显著的标志是：早泥盆世 2500万年时间里由纤弱的维管草本发展 万年时间里由纤弱的维管草本发展 出了森林乔木，二叠纪 出了森林乔木，二叠纪4500万年时间里 万年时间里 的物种大灭绝。 的物种大灭绝。有花植物的孕育在三叠 纪开始。 纪开始。
优势植物 有花植物
新生代
Cenozoic
被子植物形成优势 被子植物起源， 被子植物起源， 裸子植物繁盛
中生代
Mesozoic
侏罗纪 三叠纪
古生代
二叠纪
蕨类植物及种子蕨繁盛
植物演化地质年代表---续 植物演化地质年代表 续
代 纪 石炭纪 Carboniferous 世 晚石炭世 早石炭世 晚泥盆世 泥盆纪 Devonian 古生代 Paleozoic 中泥盆世 早泥盆世 志留纪 Silurian 奥陶纪 Ordovician 寒武纪 Cambrian 元古代 太古代 前寒武纪 Precambrian 距今年代/(百 距今年代/(百 /( 万年前) 万年前) 325 345 360 370 395 430 简单维管植物， 简单维管植物，最早的蕨类 蕨类植物兴起， 蕨类植物兴起， 苔藓及裸子植物发生 优势植物
（三）可能的祖先 1．真花学说（Euanthium Theory） ．真花学说（ ） 认为被子植物的花是一个简单的孢子叶穗， 认为被子植物的花是一个简单的孢子叶穗， 它是由裸子植物中早已灭绝的本内苏铁目， 它是由裸子植物中早已灭绝的本内苏铁目，特别 是准苏铁（ 是准苏铁 （ Cycadeothea） 具两性孢子叶的球穗 ） 花进化而来的。 花进化而来的。
苛得狄
五、被子植物的起源与演化
（一）起源的时间 1． 古生代起源说认为被子植物起源于古生代 ． 二叠纪。 二叠纪。 2． 白垩纪 （ 或晚侏罗纪 ） 起源说被子植物起 ． 白垩纪（ 或晚侏罗纪） 源于白垩纪或晚侏罗纪。 源于白垩纪或晚侏罗纪。被子植物起源的时间似 乎可以肯定，是在白垩纪以前的某个时期。 乎可以肯定，是在白垩纪以前的某个时期。
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六、被子植物的分类系统
1．恩格勒的分类系统 ． 德国植物学家恩格勒(Engler)和柏兰特（ Prantl）于 和柏兰特（ 德国植物学家恩格勒 和柏兰特 ） 1987年在《植物自然分科志》一书中发表 。 将植物界分 年在《植物自然分科志》一书中发表。 年在 而被子植物是第13门中的一个亚门 门中的一个亚门， 成13门， 而被子植物是第 门中的一个亚门，即种子植 门 物门被子植物亚门， 物门被子植物亚门，并将被子植物亚门分成双子叶植物 和单子叶植物二个纲， 和单子叶植物二个纲 ，将单子叶植物放在双子叶植物之 前。 恩格勒系统是根据假花说的原理，认为无花瓣、 恩格勒系统是根据假花说的原理，认为无花瓣、单 木本、风媒传粉等为原始的特征，而有花瓣、两性、 性 、 木本、 风媒传粉等为原始的特征，而有花瓣、 两性 、 虫媒传粉的是进化的特征。 虫媒传粉的是进化的特征。
二、蕨类植物和苔藓植物的发生与演化
志留纪和泥盆纪化石表明：松叶蕨、石松、 志留纪和泥盆纪化石表明：松叶蕨、石松、 楔叶以及原始蕨登陆成功。 楔叶以及原始蕨登陆成功。 费氏藻(Fritshiella tuberose Iyengar) 费氏藻 莱尼蕨属(Rhynia) 莱尼蕨属 最 早 的 木 本 植 物 瘤 指 蕨 (Pseudosporochnus nodosus)
一、真核藻类的起源与演化 二、蕨类植物和苔藓植物的发生与演化 三、裸子植物的发生与演化 四、被子植物的起源与演化 五、被子植物的分类系统
植物演化地质年代表
代 纪 第四纪 Quaternary 世 现代 更新世 上新世 第三纪 Tertiary 中新世 渐新世 始新世 古新世 白垩纪 晚白垩世 早白垩世 晚侏罗世 早侏罗世 晚三叠世 早三叠世 晚二叠世 早二叠世 距今年代 /百万年前 12 000年前 000年前 2.5 7.0 26 38 54 65 90 136 166 190 200 225 260 280
孢子叶球上的苞片 小孢子叶 大孢子叶 孢子叶球的轴 被子植物的花被 雄Байду номын сангаас 雌蕊（心皮） 雌蕊（心皮） 花轴
现代被子植物中的多心皮类， 现代被子植物中的多心皮类 ， 尤其是 木兰目植物是现代被子植物的较原始的类 群。真花说由毛茛学派建立。 真花说由毛茛学派建立。
2．假花说（Pseudo-anthium Theory ） ．假花说（ 认为被子植物的花和裸子植物的完全一 每一个雄蕊和心皮分别相当于1个极端退 致，每一个雄蕊和心皮分别相当于 个极端退 化的雄花和雌花， 化的雄花和雌花 ， 因而设想被子植物来自于 裸子植物的麻黄类中的弯柄麻黄（ 裸子植物的麻黄类中的弯柄麻黄 （ Ephedra campylopoda）。 ）
一、真核藻类的起源与演化
单核丝状蓝藻，与现代的颤藻属(Oscillatoria)和念珠藻 ① 单核丝状蓝藻，与现代的颤藻属 和念珠藻 相似； 属(Nostoc)相似； 相似 细菌； ② 细菌； 真核真菌； ③ 真核真菌； 真核绿藻。 ④ 真核绿藻。
距今6亿 亿年间， 距今 亿～ 20亿年间， 海洋中充满了生物， 包括 亿年间 海洋中充满了生物， 了许多原始的动、植物类型。除志留纪(Silurian)、泥 了许多原始的动、植物类型。除志留纪 、 盆纪、二叠纪的冰川时期外， 盆纪、二叠纪的冰川时期外，类似于现代的热带气候 统治着整个世界，物种的大爆发就在这时发生。 统治着整个世界，物种的大爆发就在这时发生。在寒 武纪(Cambrian)、 奥陶纪 武纪 、 奥陶纪(Ordovician)以及志留纪的 以及志留纪的 大部分时间，藻类一直在植物界里占优势，红藻、 大部分时间，藻类一直在植物界里占优势，红藻、褐 藻等许多与现在种类相似的类群已出现， 藻等许多与现在种类相似的类群已出现，绿藻的门类 齐全。 齐全。
2．中、低纬度起源说 ． 大多数学者支持被子植物起源于热带。 大多数学者支持被子植物起源于热带。大 量被子植物化石在中、 量被子植物化石在中、低纬度出现的时间实际 上早于高纬度。现代被子植物的地理分布情况， 上早于高纬度。现代被子植物的地理分布情况， 同样说明植物可能起源于中、低纬度地区。 同样说明植物可能起源于中、低纬度地区。 雷文（ 雷文 （ Raven） 和阿克塞尔罗 （ Axelrod） ） 和阿克塞尔罗（ ） 等人根据板块学说和古植物的证据， 等人根据板块学说和古植物的证据，主张被子 植物可能起源于西冈瓦纳板块的热带高地。 植物可能起源于西冈瓦纳板块的热带高地。