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最适合孩子看的植物进化简史

 新父母在线 2019-11-07

人类从来不是地球上的孤独生灵。在人类出现以前,地球上的生命早已经历了世世代代的更迭,我们幸运地降生在这个充满生命的行星之上。

植物是这个丰富多彩的星球的基石,它们利用太阳光,吐露氧气,制造有机物,为其他生命的繁衍提供保障。生命起源于海洋的观点早已深入人心,据化石记录,约在35-33亿年前,地球的水体中便已出现了蓝藻。这便是植物进化的起点。

 蓝藻结构模式图

此后的漫长的十几亿年内,藻类植物主宰着地球。这是一类构造简单,无根茎叶分化,具有光合色素的植物,我们称之为原植体。藻类多为单细胞、多细胞群体、丝状体、叶状体和枝状体等,仅少数具有组织分化(如海带)和类似根、茎、叶的构造(无维管组织)。根据藻类的形态、生殖方式等的不同,我们将藻类分为蓝藻门、裸藻门、甲藻门、金藻门、黄藻门、硅藻门、绿藻门和红藻门。褐藻门的海带,红藻门的紫菜是我们所熟悉的藻类植物。

绿藻与高等植物有着相同的光合作用色素、光合作用产物(淀粉)、鞭毛类型,因此大多数科学家认为高等植物的祖先是绿藻。在奥陶纪,藻类植物(主要是绿藻)开始进入空旷的淡水河流和湖泊。

相比于水中的生活,植物在陆地上更容易获取阳光和空气,但是陆地生活容易受到干旱的威胁,水分、养料的摄取和如何立足于土地是亟待解决的问题。进化从来不是一蹴而就的,植物的智慧是一点一滴累积的。通过增大与地面的接触面积,长出防水层等等手段,苔藓植物出现了。苔藓植物具有假根,但仍无茎和叶的分化,它依靠孢子进行繁殖,具有明显的世代交替,即配子体和孢子体。不过,苔藓植物的受精必须借助于水,植物的进化之路仍在延续。

大约4亿年前,有一些绿藻演化出原始陆生维管植物——裸蕨。相比于苔藓植物,蕨类植物孢子体远比配子体发达,并有根、茎、叶的分化,并已发展出发达的维管系统。蕨类植物大多为草本植物,少数为木本(比如活化石“桫椤”)。大型蕨类植物繁盛于石炭纪,煤就是石炭纪大型蕨类植物形成的。依靠维管系统,蕨类可以从土壤中汲取水分、养料,一定程度上摆脱了对水的依赖,但是,和苔藓植物一样,蕨类的受精作用仍然离不开水的参与。生长茂密的陆生植物会遮挡大部分光线,阳光开始成为植物争夺的资源。

距今约3.77亿年的古生代泥盆纪晚期,裸子植物应运而生。裸子植物自出现以来,地质气候经过多次重大变化,裸子植物也随之演变更替,现代的裸子植物,有不少是历经第四纪冰川时代保留下来的。裸子植物多为高大乔木,具有“开花”结实的现象,它们并没有真正的花,只有小孢子叶(雄蕊)聚生成的小孢子叶球和大孢子叶(雌蕊)聚生成的大孢子叶球。我们常见的裸子植物包括苏铁、银杏和松柏。

从白垩纪开始,被子植物蓬勃发展,取代了裸子植物的优势地位。被子植物具有真正的花,典型的花由花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群四部分组成。双受精现象的出现使得被子植物的繁殖真正摆脱了对水的需求。被子植物的孢子体高度发达,配子体则进一步退化。正是因为以上优于其他各类植物的特征,直到现在,被子植物仍然是地球上种类最多,分布最广泛,适应最强的优势类群。

从最原始的细胞出现,到最早登上陆地的苔藓植物出现,中间经历了几十亿年。苔藓植物或许以为自己已然站在进化的顶端。殊不知,进化的潮流浩浩汤汤,短短几亿年间,地球上的植物就已更新换代无数次,在今天,它们只是陆生植物中最矮小脆弱的一类。

而人类,或许就是当年的苔藓吧。(完)

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