植物的起源与演化课件

在新西兰温泉池中的光合作用细菌能吸收二氧化碳并且释放氧气
• 由于藻类植物群在海洋中的大量繁衍，它 们在光合作用过程中放出大量氧气，大气成分 发生改变，使海水中的含氧量提高，有利于海 洋动植物的生存。另外，由于一部分氧气在大 气上层形成臭氧，阻挡了紫外线的辐射，从而 使植物从海水登上陆地成为可能。
代
纪
第四纪
距今年数 （百万年） 现代 更新世2.5 晚25 早65
进 化 情 况
被子植物占绝对优势，草本植物进一步发育 经过几次冰期后，森林衰退，由于气候原因，造成地方植物隔离，草本 植物发生，植物界面貌与现代相似 被子植物进一步发育，占优势，世界各地出现大范围的森林 被子植物得到发展 裸子植物衰退，被子植物渐渐代替裸子植物
裸子植物
石炭纪
古生代
Biblioteka Baidu
345
晚360
蕨类植物
泥盆纪
中370 早390
志留纪
奥陶纪 寒武纪 远古代 太古代
435 500
藻类植物
570 570—1500 1500-3500
初期出现真核细胞藻类植物，后期出现了与现代藻类相似的 类群 生命开始出现，细菌和蓝藻出现 原核生物
☆ 最老的有细胞结构的生命的证据是 澳大利亚的 Warrawoona 化石群发现 于含层状叠层石的碳酸盐岩中 (35亿年)。 通常认为，叠层石是蓝菌存在的指示。 由于蓝菌等低等微生物的生命活动所引 起的周期性矿物沉淀、沉积物的捕获和 胶结作用，从而形成了叠层状的生物沉 积构造。
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植物为何离开 温和的水环境 而登陆呢？
最可能的原因是地质变迁：某一 特定的水体与海洋相隔离，然后慢慢 干枯，成功适应干旱环境的生命形式 存活下来。
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裸蕨是最先登陆成功的植物。
藻藓类植物具有苔藓植物的最原始性状，并具 有 近 似 藻 类 的 特 性 ， 其 中 藻 藓 （ Takakia lepidozioides）染色体n=4，为现知陆生植物中 的最低数 , 可能是目前所发现的最原始的苔藓植 物。
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地 衣 蕨 类 植 物
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苔 藓 植 物
裸 买 子 麻 植 藤 物
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被 子 植 物
• 种子蕨
• 裸蕨
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• 单倍体优势类 • 二倍体优势类 型 型
藻类（绿藻）祖先
• 大约在35-33亿年前，地球上出现了原核藻类－蓝藻。 最原始的蓝藻是一些简单的单细胞个体，直到距今17亿年 前后，才出现类似现代丝状体蓝藻的群体和丝状体，并出 现了带有异形胞的丝状体。以后进一步发展，部分种类能 够生活于潮湿的环境中，表明它们能够适应于陆生环境。 • 甲藻和隐藻细胞属于中核细胞，其核质无蛋白质， 细胞分裂时核膜不消失。因此，细胞核的进化可能是由原 核经中核再进化为真核的。 • 漫长的蓝藻时代，蓝藻通过直接或间接的作用，将 大气中的CO2大量地转移到岩石圈，建造碳酸岩层石，同 时释放氧气，这样，蓝藻不仅改造了大气圈，也改造了岩 石圈，为真核生物的起源创造了条件。真核细胞的出现是 在15亿-14亿年前。
纽约尚普兰（Champlain）湖中的一块花岗岩墓碑上的苔藓
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石 炭 纪 蕨 类 植 物 繁 盛
• 在古生代末期的二叠纪时，由于地球上出现了 明显的气候带，许多地区变得不适于蕨类植物的 生长，多数蕨类植物开始走向衰亡。裸子植物开 始兴起，并逐渐取代了蕨类植物的优势，由古生 代的二叠纪到中生代的白垩纪早期，长达1亿年 的历史时期，是裸子植物的繁盛时期，到中生代 末期，距今1亿年前后，地球上气候带分带更加 明显，而且后来又出现了几次冰川时期，气温大 幅度下降，多数裸子植物不能适应新的环境逐渐 消逝，被子植物由于对环境有更强的适应能力， 迅速兴起，成为世界上优势的植物群。
• 地球上丰富多彩的植物世界是植物与其 环境长期相适应的结果，它是长期进化的结 果。植物的进化历史可分为菌藻时代、裸蕨 时代、蕨类植物时代、裸子植物时代和被子 植物时代。人们推测，生命出现后首先演化 为原核细胞，产生原核生物，认为最初的原 始生物是进行厌氧、异养生活的，只能以环 境中的营养物质如氨基酸、糖、脂肪等为食 物，以后再演化出光合自养的生物。
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2005年《科学》出版了关于瓮安生物群的一项研 究：发现了6亿年前的地衣化石。这是我国古生物学 家袁训来、肖书海和美国的古植物学家托马斯 · 泰勒 的研究成果。表明在6亿年前的海洋中蓝藻与真菌已 经发展到了共生关系，预示着在维管植物登陆前的 2 亿年间，地衣可能对地表岩石圈进行了改造。
• ☆ 植物的登 陆
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1996 年 在 辽 宁 北票市发现的被子 植物化石辽宁古果 （ Archaefructus liaoningensis ） 地 质年代为 1.25 亿年 前的早白垩世。
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2003年在辽西找到被子植物化石十字 中华古果（ Sinocarpus liaoningensis ）， 地质年代为 1.22~1.25 亿年前，是目前最 无争议的中国早期被子植物化石。
优势植物
新生代 第三纪
被子植物
白垩纪 中生代
晚90 早136
侏罗纪
三叠纪 二叠纪
190
225 晚260 早280
裸子植物中的松柏类占优势，原始的裸子植物渐渐消失，被子植物出现
乔木状蕨类植物继续衰退，真蕨类繁茂 裸子植物中的苏铁类、银杏类、针叶类繁茂 木本乔木状蕨类植物开始衰退 气候温暖湿润，巨大的乔木状蕨类植物如鳞木类、芦木类、石松类等遍 布各地，形成森林，造成了以后的大煤田，同时出现了许多矮小的真蕨 类植物，种子蕨类植物进一步发展 裸蕨类渐渐消逝 裸蕨类植物繁茂，种子蕨出现，但数目小，苔藓植物出现 为植物由水生向陆生演化的时期，在陆地上已出现了裸蕨类植物，有可 能在此时期出现原始的维管束植物，藻类植物仍占优势 海产藻类占优势，其它类型植物相继发展
• 到了志留纪晚期，一批水生的裸蕨类植物 开始逐渐进入陆地，植物进化进入了一个新的阶 段。登陆了的裸蕨类植物，进一步向适应陆生生 活方向演化，到古生代的石炭纪，世界各地出现 了蕨类植物森林，但是，这些早期出现的种类繁 多的裸蕨类植物，却在泥盆纪末期、石炭纪以前 消逝了。从石炭纪到二叠纪下期这段地质年代中 ，是蕨类植物的繁盛时间，同时苔藓植物也成功 地适应陆地生活繁衍生长。
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瓦 拉 伍 那 群 化 石
• 叠层石
Warrawoona 群中的微化石在形态结 构上比较完整，它们究竟是蓝藻还是细 菌目前尚难确定，通常认为，早期叠层 石是蓝藻建造的。但是，近年来已经发 现叠层石也可能完全由光合细菌建造， 或甚至由非光合细菌建造。
在加利福尼亚州南部，距今大约 14 亿 年的贝克泉（ Beck Spring ）组产有大 的单细胞形体和分叉的管状绿藻，多数 学者认为这些化石是真核细胞有机体， 并可能是已知最老的、真正的真核细胞 化石。