植物的进化和系统发育北京师范大学刘全儒老师植物分类学
合集下载
植物地理学3.1 植物分类与植物系统进化
• 鼠尾藻，隶属褐藻门，马尾藻科。 • 主要分布潮间带，为优势种，北起辽东半
岛南至雷州半岛均有分布。 • 鼠尾藻是参鲍的美食，在生长过程中，可
大量吸收海水中的氮、磷等营养盐，净化 海洋环境。
水华——某些藻类在环境适宜时能快速生长繁殖并在水 体表层大量聚集，这种藻类聚集物就叫做水华。
赤 潮——源于单细胞藻类的大量繁殖，常在水面上 形成一层赤色薄膜，故名。赤潮常令水体急剧缺氧，造成 海洋生物的大量死亡。若发生在水产养殖区，则会带来严 重的经济损失。
8-石花菜
9-带形蜈蚣
10-条斑紫菜
11-海萝
12-珊瑚藻
13-江蓠
8-石花菜
• 石花菜又名海冻菜、红丝、凤尾等，是红藻的一种。 它通体透明，犹如胶冻，口感爽利脆嫩，既可拌凉菜， 又能制成凉粉。石花菜还是提炼琼脂的主要原料。
• 琼脂又叫洋菜、洋粉、石花胶，是一种重要的植物胶， 属于纤维类的食物，可溶于热水中。琼脂可用来制作 冷食、果冻或微生物的培养基。
葛仙米是拟球状念珠藻的 俗称，是一种经济淡水生蓝藻， 自然形态呈墨绿色球状，含多 种蛋白质和人体所必需的8种 氨基酸及多 糖等活性物质，主 要生长在湖北省鹤峰等地的稻 田中。早在1700年前的东晋， 集道家、医学家于一身的葛洪 被尊称为“葛仙翁”，据传他 曾采食这种藻类，物托人名， 遂称“葛仙米”。葛仙米具有 清火、明目、抗衰老、抗感染 等治疗作用，《本草纲目》、 《本草纲目拾遗》中均有记载。
猪苓子实体
猪苓菌核
根霉
青霉
代表种类介绍
18-冬虫夏草
冬虫夏草是寄生在鳞翅 目的虫草蝙蝠蛾幼虫上的一 种真菌，主要产于青海、四 川、甘肃、云南、西藏等省 的3000米以上高山上。
19-木耳
岛南至雷州半岛均有分布。 • 鼠尾藻是参鲍的美食，在生长过程中，可
大量吸收海水中的氮、磷等营养盐，净化 海洋环境。
水华——某些藻类在环境适宜时能快速生长繁殖并在水 体表层大量聚集，这种藻类聚集物就叫做水华。
赤 潮——源于单细胞藻类的大量繁殖，常在水面上 形成一层赤色薄膜，故名。赤潮常令水体急剧缺氧，造成 海洋生物的大量死亡。若发生在水产养殖区，则会带来严 重的经济损失。
8-石花菜
9-带形蜈蚣
10-条斑紫菜
11-海萝
12-珊瑚藻
13-江蓠
8-石花菜
• 石花菜又名海冻菜、红丝、凤尾等，是红藻的一种。 它通体透明，犹如胶冻，口感爽利脆嫩，既可拌凉菜， 又能制成凉粉。石花菜还是提炼琼脂的主要原料。
• 琼脂又叫洋菜、洋粉、石花胶，是一种重要的植物胶， 属于纤维类的食物，可溶于热水中。琼脂可用来制作 冷食、果冻或微生物的培养基。
葛仙米是拟球状念珠藻的 俗称，是一种经济淡水生蓝藻， 自然形态呈墨绿色球状，含多 种蛋白质和人体所必需的8种 氨基酸及多 糖等活性物质，主 要生长在湖北省鹤峰等地的稻 田中。早在1700年前的东晋， 集道家、医学家于一身的葛洪 被尊称为“葛仙翁”，据传他 曾采食这种藻类，物托人名， 遂称“葛仙米”。葛仙米具有 清火、明目、抗衰老、抗感染 等治疗作用，《本草纲目》、 《本草纲目拾遗》中均有记载。
猪苓子实体
猪苓菌核
根霉
青霉
代表种类介绍
18-冬虫夏草
冬虫夏草是寄生在鳞翅 目的虫草蝙蝠蛾幼虫上的一 种真菌，主要产于青海、四 川、甘肃、云南、西藏等省 的3000米以上高山上。
19-木耳
植物的进化与分类
植物的进化与分类植物是地球上最古老和最丰富的生物之一。
它们与其他生物一样，通过时间和进化不断改变着它们的形态和特征。
我们可以通过了解植物的进化历史和分类来更好地理解它们的生态和生命特征，以及它们与环境的互动关系。
植物的进化历史植物的进化历史可以追溯到约45亿年前的地球形成时期。
最初，地球上的植物主要是以绿藻为代表的浮游生物，它们生活在水中，只有简单的细胞结构。
随着时间的推移，植物逐渐进化出陆地上的形态，从水生到陆生，再到树木和花卉的出现，不断改变着它们的特征和形态。
在早期的植物中，蕨类植物是最早出现的，它们出现在约4.1亿年前。
这些植物在地球上生存了很长一段时间，它们具有内部管道系统，可以输送水分和养分到不同的部位。
约3.8亿年前出现了裸子植物，例如松树和杉树。
这些植物不同于蕨类植物的地方在于它们有种子可以萌芽，从而独立生长。
另外，约2.5亿年前，开花植物出现在地球上。
这个时期开花植物的种类很少，多为原始木兰科，它们对环境的适应力很强，可以在低温、干旱和高海拔生长。
如今，开花植物已经成为植物界中最重要的一支，种类繁多，特征各异。
植物的分类对于植物的分类，早在古代就已经开始了探索。
而今天的植物分类则建立在植物亲缘关系的基础上，从形态特征、遗传信息等角度进行研究分类。
植物分类学中，最常用的分类系统是根据花粉和胚珠的特征将植物分为两类：被子植物和裸子植物。
被子植物是一种种子植物，拥有一系列的花部构造特征。
裸子植物没有花粉和花瓣，它们的种子外面没有果皮保护，种子裸露在外。
被子植物通常被分为两大类：单子叶植物和双子叶植物。
单子叶植物的种子只有一个子叶，如玉米、竹子、兰花等。
而双子叶植物则具有两个子叶，如蔷薇、枫树、草莓等植物。
另外，在针叶植物中，松、杉、冷杉和云杉则属于裸子植物。
这些植物生长在寒冷的气候和营养贫瘠的土壤中，通过其树干、枝叶和茎叶的特殊形态，适应了环境。
总之，植物的进化历史和分类都与植物的环境和生态特征有着密切的联系。
植物的进化和系统发育课件课件
第10页，幻灯片共48页
年青时代的Darwin和贝格尔号的航行
➢ 1809年出生，童年 山林和田野 ➢ 1825年，爱丁堡大学学习医学 ➢ 1828年，剑桥大学学习神学，钻研博物学和自然史，结
识了一些博学的教授学者。
➢ 1831年，从剑桥毕业并获得学士学位 ➢ 剑桥大学博物学教授Henslow推荐去英国贝格尔号航海
石炭纪：蕨类植物时代
二叠纪：裸子植物繁茂
第24页，幻灯片共48页
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
第25页，幻灯片共48页
个在形态、生理上各不相同的种的进化方式
第5页，幻灯片共48页
第二节 植物进化的趋势和进化方式
• 平行进化：来源于共同祖先的植物类群，由于后来
又生活在类似的生境中，形成了相似的适应特征称平 行进化
❖平行进化与趋同进化的区别：
➢ 平行进化：亲缘关系较近的植物种或植物类群，经 过平行进化产生相似的特征
➢ 趋同进化：亲缘关系较远的的植物种或类群，由于适
➢ 跳跃式进化：调节基因发生突变而引起的生物大突变
• 多洛定律：生物进化的不可逆性规律
第7页，幻灯片共48页
第三节 生物进化的基本理论
神创论与进化论的斗争
➢ 19世纪中叶以前，神创论或称特创论一直占据着生物学的主
导地位。 ➢ 一次创造论认为，世界上各种各样的生物，包括所有植物和
动物都是上帝（神）在最初一次就造好放在地球上的，它们 永远不变、一代一代地繁衍下来。 ➢ 连续创造论则认为，世界上各种各样的生物是一次又一次不 断地被神创造的，因此造成了地球上过去的物种与现代物种 的差别。
14植物的进化与系统发育
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
生物进化的历史进程
➢中生代—裸子植物时代 三叠纪：
第二节 植物进化的趋势和进化方式
• 上升式进化：结构与功能由简单到复杂的 进化方式
➢细胞结构：原核→真核，原核→间核→真核 ➢形态结构：单细胞→群体或丝状体→多细胞体；
无分化→有分化，简单分化→复杂分化；原植体 →拟茎叶体→根茎叶植物体；无维管组织→有维 管组织
➢生殖器官：单细胞结构→多细胞结构→具不育细 胞层的多细胞结构，无花→无花被花→具花被花
➢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(P446-447:裸蕨在当
时地球繁盛的三个原因)
➢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
• 起源于裸蕨：
1 裸蕨中角蕨属(Hornea)和莱尼蕨属(Rhynia)无真正的叶与根，
只有茎生假根；
2 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；
3 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。
4 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。
被子植物北京师范大学刘全儒老师植物分类学课件
第三节 被子植物分类的依据
一、形态学资料
肉眼观察到的性状：生活型、地下根茎、 茎、叶、花、果等（应用最广，价值最 大）
广义的形态学资料还包括了解剖学、胚胎 学以及微形态学等资料
形态学特征不能解决分类学的一切问题
二、细胞学资料
染色体数目：最低n=2；最高n=132
染色体结构：大小、形态、着丝点位置
乌头属 Aconitum 单叶，萼片5、花瓣 状，上萼成帽状。
毛茛
萼片 种子
蜜腺
草乌
盔萼 花瓣
子房
萼
雄蕊
白头翁
黄连
金莲花
毛茛科的两面性
原始性
雄蕊多数；心皮常多数，常螺旋排 列于突起的花托上
聚合蓇葖果
进步性
多为草本 出现两侧对称的花，花瓣退化 心皮数目减少至3或1
平行检索表
1. 果实为翅果---------------------------------------------------------2 1. 果实不为翅果-------------------------------------------------------3
2. 单叶，全缘；果周围有翅----------------------雪柳属(Fontanesia) 2. 羽状复叶；果只顶端有翅----------------------白蜡树属（Fraxinus）
苹果： * K（5） C5 A ∞ G （ 5 ： 5 ： 2 ） 两性花；辐射对称；萼片5，离生；花瓣5，离生；
雄蕊多数，离生；子房下位，由5心皮和生而成， 5室，每室2胚珠。
* P6-15A ∞ G∞：1：1-∞
（♂♀） ♂：* K（4-8） C0 A4-20 ♀：* K（4-8） C0 G（3-6：3-6：2）
植物地理学3.2 植物分类与植物系统进化
苔藓植物分类和代表植物
苔藓植物约有23000种，遍布世界各地，我国约 有 2800多种。分为苔纲和藓纲。主要代表植物 有：
1、地钱 苔纲、地钱目、地钱科、 地钱属。常见于墙隅、 井边或溪边阴湿土壤
36-地钱-地钱科
37-葫芦藓——藓纲、葫芦藓目、葫芦藓科、葫芦藓属，广布于田 园村边路旁，背阴的房后湿地或墙脚及火烧过的林地。
52-肾蕨（骨碎补科）
53-松叶蕨（松叶蕨科）
54-
铁 线 蕨 （ 铁 线 蕨 科 ）
55-
——
满 江 红 满 江 红 科
56-槐叶萍-槐叶萍科
57-扇叶铁线蕨-凤尾蕨科
58-蜈蚣草-凤尾蕨科
粤东地区蕨类植物33科112种，其中国家级保护5种
序科 名 号 1 桫椤科
Cyatheaceae
2 蚌壳蕨科 Dicksonuaceae
38-大金发藓——金发藓科。孢蒴圆柱形，生有兜帽，蒴 帽被黄色毛病蒴柄细长。
39-毛地钱
40-白发藓
41-泥炭藓
（三）其他常见苔藓植物
五、蕨类植物 Pteridophyta
蕨类植物又称羊齿植物，是进化水平最高的孢子 植物，其主要特征如下: 1、孢子体发达，有了真正的根、茎、叶的分化。 2、体内有了较原始的维管组织分化，属维管植物。 3、配子体弱小，有一些与真菌共生，大多为绿色自
(L.) Hook. 水蕨 Ceratopteris thalictroides
(L.) Brongn. 苏铁蕨 Brainea insignis (Hook.)
J.Sm.
濒危度 渐危V
稀有R
保护 级别 Ⅱ
Ⅱ
分布
饶平 潮安 陆河 全区
稀有R Ⅱ 饶平
植物的进化与系统发育
被子植物形成优势 被子植物起源， 裸子植物繁盛
蕨类植物及种子蕨繁盛 3
代
古生代 Paleozoic
植物演化地质年代表---续
纪
世
距今年代/(百 万年前)
优势植物
石炭纪
晚石炭世
325
Carboniferous 早石炭世
345
晚泥盆世
360
泥盆纪
中泥盆世
370
Devonian
早泥盆世
395
蕨类植物兴起， 苔藓及裸子植物发生
17 可编辑ppt
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； B．孢子叶由散生到聚生成各式孢子叶球；大孢 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 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。
买麻藤纲是裸子植物中最进化的类群。
14 可编辑ppt
白垩纪是第三个快速进化时期， 原因：气候和地质的巨大变化，虫媒 传粉盛行。
白垩纪最为显著的特征：被子植 物的散布和恐龙的灭绝。
15 可编辑ppt
种子蕨的结构发展到现代被子植物的相应结构。
16 可编辑ppt
蕨类植物从志留纪、泥盆纪到全盛 的晚石炭世，历时不下于0.8亿～1亿年。 裸子植物从晚泥盆世到全盛的中生代， 历时1.5亿年。被子植物起源的时代不迟 于三叠纪。
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， 同样说明植物可能起源于中、低纬度地区。
雷文（Raven）和阿克塞尔罗（Axelrod） 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。
24 可编辑ppt
蕨类植物及种子蕨繁盛 3
代
古生代 Paleozoic
植物演化地质年代表---续
纪
世
距今年代/(百 万年前)
优势植物
石炭纪
晚石炭世
325
Carboniferous 早石炭世
345
晚泥盆世
360
泥盆纪
中泥盆世
370
Devonian
早泥盆世
395
蕨类植物兴起， 苔藓及裸子植物发生
17 可编辑ppt
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； B．孢子叶由散生到聚生成各式孢子叶球；大孢 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 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。
买麻藤纲是裸子植物中最进化的类群。
14 可编辑ppt
白垩纪是第三个快速进化时期， 原因：气候和地质的巨大变化，虫媒 传粉盛行。
白垩纪最为显著的特征：被子植 物的散布和恐龙的灭绝。
15 可编辑ppt
种子蕨的结构发展到现代被子植物的相应结构。
16 可编辑ppt
蕨类植物从志留纪、泥盆纪到全盛 的晚石炭世，历时不下于0.8亿～1亿年。 裸子植物从晚泥盆世到全盛的中生代， 历时1.5亿年。被子植物起源的时代不迟 于三叠纪。
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， 同样说明植物可能起源于中、低纬度地区。
雷文（Raven）和阿克塞尔罗（Axelrod） 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。
24 可编辑ppt
植物系统发育与分类研究
植物系统发育与分类研究随着生命科学的迅速发展，植物系统发育及分类研究已经成为了一个热门的研究领域。
植物是地球上生命的基础，对于了解植物的系统进化、生物多样性及资源利用等方面都有着重要的意义。
本文将探讨植物系统发育及分类研究的相关内容。
植物进化历程植物最初起源于海洋中，随后演化为陆生植物。
最早被认为是蕨类植物，随后出现了裸子植物和被子植物。
被子植物是目前地球上最为多样化的植物群体，它们包括了草本植物、乔木、灌木、藤本、草原植物等等。
植物系统发育研究植物系统发育研究是通过分子、形态学以及化石等多种组合手段研究不同植物种类之间的进化关系。
目前，主要的研究方法基于基因序列的比较。
通过基因序列的比较可以对植物物种间的进化关系进行分析和研究，这些研究成果对于植物分类、系统学和进化生物学的推进都具有重要的意义。
分类学植物分类学可被定义为将植物划分成类别、命名并给予分类名称的学科。
人们为了更好地了解和研究植物，就需要先对其进行分类。
由于植物种类较多，分类学显得尤为重要。
分类学基于形态学、解剖学、遗传学等多种特征手段进行分类。
分类学的目的之一是为了能够进一步了解和保护不同植物种的多样性。
植物分类学存在的问题近年来，随着人们对于植物的认知不断深入，传统植物分类学遇到了一系列的挑战。
植物分类学往往基于形态学或者解剖学的特征，但这种方法很难应对植物物种数量增多和及其多样性的问题。
同时，随着DNA测序和计算机技术的进步，基于形态学、解剖学分类学已经不能在很好地解释物种间的分类关系。
因此，植物分类学领域需要基于更加全面、多元的手段进行研究。
总结植物系统发育及分类研究旨在找出植物物种间的进化关系，以便能够更好地了解植物的系统进化、生物多样性及资源利用等方面的问题。
基于多种手段进行研究，将有助于推进植物分类学的发展，同时解决其存在的问题。
植物是地球生命的基础，保护植物种类的多样性既是科学研究的需要，也是人们应尽的责任。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
莱尼蕨(Rhynia) 裸蕨(Psilophyton)
共同特征:无叶,仅具假根,
茎2叉分枝,单中柱,孢子囊 单生枝端,孢子同型
裸蕨植物成功登陆原因
水生藻类大发展 含氧量增加 加里东造山运动
祖先:古代的绿藻类
可编辑版
10
2.裸蕨植物在植物系统发育和演化上的意义 ---揭示了高等植物营养体和孢子叶的发展和演化
可编辑版
15
可编辑版
16
3.裸子植物的演化关系
可编辑版
17
(六)被子植物的起源和发展
1. 被子植物发生的地质时期
白垩纪或晚侏罗纪 化石记录 花粉：
金粟兰科 花
喙柱始木兰 果
加州洞核 辽宁古果
可编辑版
18
2. 可能的祖先
大多数学者认为被子植物起源于一个祖先,即 原被子植物.原被子植物可能源于本内苏铁或种 子蕨
可编辑版
5
第四节 植物界的起源和进化
一、地质年代与植物进化简史（见表14-1）
藻菌时代: 太古代到古生代志留纪晚期(28亿 年)
裸蕨植物时代:志留纪晚期或泥盆纪初期到中 泥盆纪晚期(0.3亿年)
蕨类植物时代:中泥盆纪晚期到早二叠纪(1.6 亿年)
裸子植物时代:古生代的早二叠纪到中生代的 白垩纪早期(1.4亿年)
蓝藻产生的意义：产生氧气；形成臭氧层
可编辑版
7
（二）真核藻类的产生和发展
时间：15-14亿年前
祖先：原核生物通过真核鞭毛生物演化而来
演化趋向：从单细胞到群体到多细胞；从简单 到复杂；从游动到不能游动；从低级到高级； 繁殖方式从营养繁殖到无性生殖到有性生殖； 有性生殖从同配到异配到卵式生殖；生活史从 具核相交替到世代交替、从同型世代交替到异 型世代交替
主要特征:
外形似蕨类,以孢子 繁殖,次生木质部由 具缘纹孔的管胞组成
代表种类:
无脉蕨
(Aneurophyton)
古蕨
(Archaeopteris)
可编辑版
14
2.裸子植物演化过程中的重要类群
种子蕨(Pteridospermae) 本内苏铁(Bennettitinae) 科得狄(Cordaitinae)
苔藓植物起源于裸蕨
(1)地质年代记载晚于裸蕨;(2)裸蕨中的一些种类与苔藓植 物有相似之处;(3)裸蕨中可看到有输导组织消失的情况;(4) 真藓中有畸形的分叉孢子囊
演化方式
绿藻中的鞘毛藻
苔类
藓类
轮藻
藓类
苔类
苔类
裸蕨类
角苔
可编辑版 藓类
13
(五)裸子植物的起源和发展
1.裸子植物的祖先----原裸子植物
顶枝学说和突出学说
可编辑版
11
3.蕨类植物的起源和演化 起源:裸蕨植物 演化
石木真
松 贼 蕨原
松 类 类 类裸
叶
子
蕨 刺 叉叶属
植
类
石 松
古芦木
原始
物
直接
蕨类
后裔
裸蕨类
可编辑版
12
(四)苔藓植物的产生
时间:距今3亿年前泥盆纪早期
起源理论
苔藓植物起源于绿藻
(1)具有与绿藻相似的叶绿体和光合色素;(2)贮藏物为淀 粉;(3)游动细胞具2条顶生鞭毛;(4)合子在配子体内发 育;(5)原丝体类似于丝状绿藻;(6)藻苔的发现
3. 双子叶植物和单子叶植物的关系
大多数学者认为单子叶植物是从已绝灭的原 始草本双子叶植物演化而来
水生莼菜起源说
陆生毛茛起源说
可编辑版
19
4. 被子植物的发源地
绝大多数学者认为被子植物起源于热带或 亚热带
5. 关于被子植物系统演化的主要学说
恩格勒学派(假花说) 毛茛学派(真花说)
可编辑版
20
（七）分子系统学在揭示植物起 源和系统演化中的作用
有意义的进展
轮藻植物与陆生植物的关系与其他“绿藻类” 植物的关系要近。 苔藓植物为并系类群，其中藓类和维管植物的关系更密切。 一些主要的分化事件和新形态特征出现于产生现存类群的辐射之
前。
买麻藤目是现存种子植物中与被子植物关系最近的类群；买麻藤 目为单系类群，买麻藤属与百岁兰属关系较近，与麻黄属关系较 远。
藻体的演化：
群体
多细胞体
单细胞 具鞭毛 失去鞭毛
丝状体、叶状体 异丝体、枝状体
绿球藻型 可编辑版
多核体型 8
藻类的3条进化路 线
红色路线
绿色路线
杂色路线
可编辑版
9
(三)裸蕨植物的产生和蕨类植物的起源和发展
1.裸蕨植物----陆生植物的最早优胜者
起源时间:
距今4亿年前古生代志留纪晚期
代表种类:
可育中重演现象的证据 四、生理生化的证据 五、分子生物学证据
可编辑版
3
第二节 植物进化的趋势和进化方式
一、上升式进化 二、下降式进化
C 1 2 3456 7 8
三、趋同进化
四、趋异进化
B
b
五、平行进化
A
六、特化或专化
cd
七、渐变式进化与跳跃式进化 a
可编辑版
第十四章 植物的进化和系统发育
第一节 植物进化的证据 第二节 植物进化的趋势和进化方
式 第三节 植物进化的基本理论 第四节 植物界的起源和进化
可编辑版
1
第一节 植物进化的证据
一、化石证据
化石是保留在地层中的 古代生物的遗体、遗迹 化石的种类
印痕化石 矿石化石 化学化石
化石是植物进化的直接 证据
4
第三节 生物进化的基本理论
一、达尔文的自然选择学说
遗传与变异是植物进化的内因 自然选择是植物进化的动力 人工选择是对有利变异的保存和积累
二、综合进化论和分子进化的中性学说 三、隔离在植物物种形成和进化中的作用 四、单元起源和多元起源
单元论 多元论
五、植物的个体发育和系统发育
植物的个体发育 植物的系统发育
被子植物时代:中生代末期的白垩纪以来
可编辑版
6
二、植物界的起源和进化简史
化学 演化 阶段
无机分子 小分子有机物 小分子有机物 生物大分子 生物大分子 多分子体系 多分子体系 原始生命
生物 演化 阶段
（一）原核藻类的产生
时间：35-33亿年前
产生：厌氧异养原始生物 含叶绿素a、具 光系统I、不放氧的原核原藻类 光合自养 的原核蓝藻
被子植物为单系类群；目前关于被子植物进化的假设认为：两大 分支——单子叶植物和真双子叶植物植根于木兰类的双子叶植物 （木兰亚纲）之中，而后者被认为是出于被子植物基部类群的集 合群。单子叶植物根据其单个子叶和其他特征被定义为单系类群。 而真双子叶植物是根据它们均具有三萌发孔及其衍生类型的花粉 定义的，八角科和五味子科具有三萌发孔与真双子叶植物是趋同 关系。真双子叶植物也是一个单系类群，含现存植物种类的75%， 包括毛茛类和“低等”的金缕梅类；进化类群包括了一大部分现 存的被子植物，如“高等”金缕梅类、蔷薇亚纲、石竹亚纲、五 桠果亚纲和菊亚纲。
共同特征:无叶,仅具假根,
茎2叉分枝,单中柱,孢子囊 单生枝端,孢子同型
裸蕨植物成功登陆原因
水生藻类大发展 含氧量增加 加里东造山运动
祖先:古代的绿藻类
可编辑版
10
2.裸蕨植物在植物系统发育和演化上的意义 ---揭示了高等植物营养体和孢子叶的发展和演化
可编辑版
15
可编辑版
16
3.裸子植物的演化关系
可编辑版
17
(六)被子植物的起源和发展
1. 被子植物发生的地质时期
白垩纪或晚侏罗纪 化石记录 花粉：
金粟兰科 花
喙柱始木兰 果
加州洞核 辽宁古果
可编辑版
18
2. 可能的祖先
大多数学者认为被子植物起源于一个祖先,即 原被子植物.原被子植物可能源于本内苏铁或种 子蕨
可编辑版
5
第四节 植物界的起源和进化
一、地质年代与植物进化简史（见表14-1）
藻菌时代: 太古代到古生代志留纪晚期(28亿 年)
裸蕨植物时代:志留纪晚期或泥盆纪初期到中 泥盆纪晚期(0.3亿年)
蕨类植物时代:中泥盆纪晚期到早二叠纪(1.6 亿年)
裸子植物时代:古生代的早二叠纪到中生代的 白垩纪早期(1.4亿年)
蓝藻产生的意义：产生氧气；形成臭氧层
可编辑版
7
（二）真核藻类的产生和发展
时间：15-14亿年前
祖先：原核生物通过真核鞭毛生物演化而来
演化趋向：从单细胞到群体到多细胞；从简单 到复杂；从游动到不能游动；从低级到高级； 繁殖方式从营养繁殖到无性生殖到有性生殖； 有性生殖从同配到异配到卵式生殖；生活史从 具核相交替到世代交替、从同型世代交替到异 型世代交替
主要特征:
外形似蕨类,以孢子 繁殖,次生木质部由 具缘纹孔的管胞组成
代表种类:
无脉蕨
(Aneurophyton)
古蕨
(Archaeopteris)
可编辑版
14
2.裸子植物演化过程中的重要类群
种子蕨(Pteridospermae) 本内苏铁(Bennettitinae) 科得狄(Cordaitinae)
苔藓植物起源于裸蕨
(1)地质年代记载晚于裸蕨;(2)裸蕨中的一些种类与苔藓植 物有相似之处;(3)裸蕨中可看到有输导组织消失的情况;(4) 真藓中有畸形的分叉孢子囊
演化方式
绿藻中的鞘毛藻
苔类
藓类
轮藻
藓类
苔类
苔类
裸蕨类
角苔
可编辑版 藓类
13
(五)裸子植物的起源和发展
1.裸子植物的祖先----原裸子植物
顶枝学说和突出学说
可编辑版
11
3.蕨类植物的起源和演化 起源:裸蕨植物 演化
石木真
松 贼 蕨原
松 类 类 类裸
叶
子
蕨 刺 叉叶属
植
类
石 松
古芦木
原始
物
直接
蕨类
后裔
裸蕨类
可编辑版
12
(四)苔藓植物的产生
时间:距今3亿年前泥盆纪早期
起源理论
苔藓植物起源于绿藻
(1)具有与绿藻相似的叶绿体和光合色素;(2)贮藏物为淀 粉;(3)游动细胞具2条顶生鞭毛;(4)合子在配子体内发 育;(5)原丝体类似于丝状绿藻;(6)藻苔的发现
3. 双子叶植物和单子叶植物的关系
大多数学者认为单子叶植物是从已绝灭的原 始草本双子叶植物演化而来
水生莼菜起源说
陆生毛茛起源说
可编辑版
19
4. 被子植物的发源地
绝大多数学者认为被子植物起源于热带或 亚热带
5. 关于被子植物系统演化的主要学说
恩格勒学派(假花说) 毛茛学派(真花说)
可编辑版
20
（七）分子系统学在揭示植物起 源和系统演化中的作用
有意义的进展
轮藻植物与陆生植物的关系与其他“绿藻类” 植物的关系要近。 苔藓植物为并系类群，其中藓类和维管植物的关系更密切。 一些主要的分化事件和新形态特征出现于产生现存类群的辐射之
前。
买麻藤目是现存种子植物中与被子植物关系最近的类群；买麻藤 目为单系类群，买麻藤属与百岁兰属关系较近，与麻黄属关系较 远。
藻体的演化：
群体
多细胞体
单细胞 具鞭毛 失去鞭毛
丝状体、叶状体 异丝体、枝状体
绿球藻型 可编辑版
多核体型 8
藻类的3条进化路 线
红色路线
绿色路线
杂色路线
可编辑版
9
(三)裸蕨植物的产生和蕨类植物的起源和发展
1.裸蕨植物----陆生植物的最早优胜者
起源时间:
距今4亿年前古生代志留纪晚期
代表种类:
可育中重演现象的证据 四、生理生化的证据 五、分子生物学证据
可编辑版
3
第二节 植物进化的趋势和进化方式
一、上升式进化 二、下降式进化
C 1 2 3456 7 8
三、趋同进化
四、趋异进化
B
b
五、平行进化
A
六、特化或专化
cd
七、渐变式进化与跳跃式进化 a
可编辑版
第十四章 植物的进化和系统发育
第一节 植物进化的证据 第二节 植物进化的趋势和进化方
式 第三节 植物进化的基本理论 第四节 植物界的起源和进化
可编辑版
1
第一节 植物进化的证据
一、化石证据
化石是保留在地层中的 古代生物的遗体、遗迹 化石的种类
印痕化石 矿石化石 化学化石
化石是植物进化的直接 证据
4
第三节 生物进化的基本理论
一、达尔文的自然选择学说
遗传与变异是植物进化的内因 自然选择是植物进化的动力 人工选择是对有利变异的保存和积累
二、综合进化论和分子进化的中性学说 三、隔离在植物物种形成和进化中的作用 四、单元起源和多元起源
单元论 多元论
五、植物的个体发育和系统发育
植物的个体发育 植物的系统发育
被子植物时代:中生代末期的白垩纪以来
可编辑版
6
二、植物界的起源和进化简史
化学 演化 阶段
无机分子 小分子有机物 小分子有机物 生物大分子 生物大分子 多分子体系 多分子体系 原始生命
生物 演化 阶段
（一）原核藻类的产生
时间：35-33亿年前
产生：厌氧异养原始生物 含叶绿素a、具 光系统I、不放氧的原核原藻类 光合自养 的原核蓝藻
被子植物为单系类群；目前关于被子植物进化的假设认为：两大 分支——单子叶植物和真双子叶植物植根于木兰类的双子叶植物 （木兰亚纲）之中，而后者被认为是出于被子植物基部类群的集 合群。单子叶植物根据其单个子叶和其他特征被定义为单系类群。 而真双子叶植物是根据它们均具有三萌发孔及其衍生类型的花粉 定义的，八角科和五味子科具有三萌发孔与真双子叶植物是趋同 关系。真双子叶植物也是一个单系类群，含现存植物种类的75%， 包括毛茛类和“低等”的金缕梅类；进化类群包括了一大部分现 存的被子植物，如“高等”金缕梅类、蔷薇亚纲、石竹亚纲、五 桠果亚纲和菊亚纲。