植物的起源与演化.ppt

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1、第四部分第四部分 植物的起源与演化植物的起源与演化代代纪纪距今年数距今年数（百万年）（百万年）进进 化化 情情 况况优势植物优势植物新生代新生代第四第四纪纪现现代代被子植物占被子植物占绝对优势绝对优势，草本植物，草本植物进进一步一步发发育育被子植物被子植物更新世更新世2.5第三第三纪纪晚晚25经过经过几次冰期后，森林衰退，由于气候原因，造成地方植物隔离，几次冰期后，森林衰退，由于气候原因，造成地方植物隔离，草本草本植物植物发发生，植物界面貌与生，植物界面貌与现现代相似代相似早早65被子植物被子植物进进一步一步发发育，占育，占优势优势，世界各地出，世界各地出现现大范大范围围的森林的森林中生代中生

2、代白垩白垩纪纪晚晚90被子植物得到被子植物得到发发展展早早136裸子植物衰退，被子植物裸子植物衰退，被子植物渐渐渐渐代替裸子植物代替裸子植物裸子植物裸子植物侏侏罗纪罗纪190裸子植物中的松柏裸子植物中的松柏类类占占优势优势，原始的裸子植物，原始的裸子植物渐渐渐渐消失，消失，被子植物被子植物出出现现三叠三叠纪纪225乔乔木状蕨木状蕨类类植物植物继续继续衰退，真蕨衰退，真蕨类类繁茂繁茂古生代古生代二叠二叠纪纪晚晚260裸子植物中的裸子植物中的苏铁类苏铁类、银银杏杏类类、针针叶叶类类繁茂繁茂早早280木本木本乔乔木状蕨木状蕨类类植物开始衰退植物开始衰退蕨蕨类类植物植物石炭石炭纪纪345气候温暖湿气候

3、温暖湿润润，巨大的，巨大的乔乔木状蕨木状蕨类类植物如植物如鳞鳞木木类类、芦木、芦木类类、石松、石松类类等遍等遍布各地，形成森林，造成了以后的大煤田，同布各地，形成森林，造成了以后的大煤田，同时时出出现现了了许许多矮小的真蕨多矮小的真蕨类类植物，种子蕨植物，种子蕨类类植物植物进进一步一步发发展展泥盆泥盆纪纪晚晚360裸蕨裸蕨类渐渐类渐渐消逝消逝中中370裸蕨裸蕨类类植物繁茂，植物繁茂，种子蕨种子蕨出出现现，但数目小，但数目小，苔苔藓藓植物植物出出现现早早390为为植物由水生向植物由水生向陆陆生演化的生演化的时时期，在期，在陆陆地上已出地上已出现现了了裸蕨裸蕨类类植物植物，有可，有可能在此能在此时

4、时期出期出现现原始的原始的维维管束植物管束植物，藻，藻类类植物仍占植物仍占优势优势藻藻类类植物植物志留志留纪纪435奥陶奥陶纪纪500海海产产藻藻类类占占优势优势，其它，其它类类型植物相型植物相继发继发展展寒武寒武纪纪570初期出初期出现现真核真核细细胞藻胞藻类类植物植物，后期出，后期出现现了与了与现现代藻代藻类类相似的相似的类类群群远远古代古代5701500太古代太古代1500-3500生命开始出生命开始出现现，细细菌和菌和蓝蓝藻出藻出现现原核生物原核生物11.1 11.1 生命的起源与原核生物的产生生命的起源与原核生物的产生 1.无机分子生成小分子有机物无机分子生成小分子有机物 2.有机分

5、子生成生物大分子有机分子生成生物大分子 3.生物大分子形成多分子体系生物大分子形成多分子体系 4.多分子体系演变成原始生命多分子体系演变成原始生命 11.2 真核藻类的起源与演化真核藻类的起源与演化 原核生物原核生物 蓝藻和细菌蓝藻和细菌 35 亿年前亿年前 其他真核藻类其他真核藻类 5-6 亿年前亿年前 以叶绿素以叶绿素 b 为光系统为光系统 II 集光色素集光色素 原绿藻原绿藻 真核绿藻真核绿藻 高等植物高等植物 以藻胆素为光系统以藻胆素为光系统II集光色素集光色素 蓝藻蓝藻 红藻红藻 以叶绿素以叶绿素 c 为光系统为光系统 II 集光色素集光色素 隐藻门、甲藻门、黄藻门、金藻门、硅藻门等

6、隐藻门、甲藻门、黄藻门、金藻门、硅藻门等11.3 苔藓植物的起源和演化苔藓植物的起源和演化 1.起源于绿藻起源于绿藻 苔藓植物的叶绿体与藻类的载色体相似，具有相同的叶绿苔藓植物的叶绿体与藻类的载色体相似，具有相同的叶绿 素和叶黄素。素和叶黄素。角苔中具有蛋白核，储藏物为淀粉，与绿藻中的相似。角苔中具有蛋白核，储藏物为淀粉，与绿藻中的相似。苔藓植物生活史中的原丝体与丝藻很相似。苔藓植物生活史中的原丝体与丝藻很相似。苔藓植物的游动精子具有两条等长的顶生鞭毛，与绿藻的苔藓植物的游动精子具有两条等长的顶生鞭毛，与绿藻的 精子相似。精子相似。苔藓植物的合子发育在配子体内发育，与丝藻中的鞘毛藻苔藓植物的合

7、子发育在配子体内发育，与丝藻中的鞘毛藻 属（属（Coleochaete）的相似。）的相似。绿藻类中的轮藻，植物体分化明显，其卵囊与精子囊也与绿藻类中的轮藻，植物体分化明显，其卵囊与精子囊也与 苔藓植物的颈卵器和精子器相似。苔藓植物的颈卵器和精子器相似。苔藓植物中的藻苔苔藓植物中的藻苔（Takakia lepidozioides）和绿藻门中的）和绿藻门中的 佛氏藻（佛氏藻（Fritschiellla tuberosa）相似相似藻苔藻苔（Takakia lepidozioides）佛氏藻佛氏藻2.起源于裸蕨类起源于裸蕨类 裸蕨类中的角蕨属和莱尼蕨属没有真正的叶和根，只在横裸蕨类中的角蕨属和莱尼蕨属

8、没有真正的叶和根，只在横 生的茎上生有假根，这与苔藓植物相似。生的茎上生有假根，这与苔藓植物相似。裸蕨类中的角蕨属、孢囊蕨属的孢子囊内，有裸蕨类中的角蕨属、孢囊蕨属的孢子囊内，有1中轴构造，中轴构造，与角苔属、泥炭藓属、黑藓属的孢子囊中的蒴轴相似。与角苔属、泥炭藓属、黑藓属的孢子囊中的蒴轴相似。角苔属中的蒴轴内有类似输导组织的厚壁细胞，在裸蕨类角苔属中的蒴轴内有类似输导组织的厚壁细胞，在裸蕨类 中也可看到输导组织消失的现象。中也可看到输导组织消失的现象。在裸蕨中的孢囊蕨中已具有单一的孢子囊，而在真藓中，在裸蕨中的孢囊蕨中已具有单一的孢子囊，而在真藓中，有畸形的分叉的孢子囊，似乎苔藓由裸蕨类退化

9、而来。有畸形的分叉的孢子囊，似乎苔藓由裸蕨类退化而来。从地质年代来看，裸蕨类出现于志留纪，而苔藓植物出现从地质年代来看，裸蕨类出现于志留纪，而苔藓植物出现 于泥盆纪中期，苔藓植物比裸蕨类晚出现数千万年。于泥盆纪中期，苔藓植物比裸蕨类晚出现数千万年。现在大多数学者认为苔藓植物与裸蕨并没有直接的亲缘关现在大多数学者认为苔藓植物与裸蕨并没有直接的亲缘关系，两者可能是由水生绿藻平行演化而来。系，两者可能是由水生绿藻平行演化而来。3.苔藓植物的演化苔藓植物的演化（1）认为苔类植物原始。）认为苔类植物原始。由绿藻类中的鞘毛藻演化面来，苔类原始，藓类进化。由绿藻类中的鞘毛藻演化面来，苔类原始，藓类进化。（2

10、）认为藓类植物原始）认为藓类植物原始 由轮藻类演化而来，藓类植物原始，苔类植物进化。由轮藻类演化而来，藓类植物原始，苔类植物进化。（3）认为角苔类植物原始）认为角苔类植物原始 来源于裸蕨类，角苔类为原始，再由角苔演化为其他苔类来源于裸蕨类，角苔类为原始，再由角苔演化为其他苔类和藓类植物。和藓类植物。苔藓植物是从水生到陆生的过渡类型，也是进化的旁枝苔藓植物是从水生到陆生的过渡类型，也是进化的旁枝 11.4 蕨类植物的起源和演化蕨类植物的起源和演化 古生代志留纪泥盆纪古生代志留纪泥盆纪 4.35亿年前开始出现亿年前开始出现 二叠纪二叠纪 2.8亿年前木本蕨类衰退亿年前木本蕨类衰退 裸蕨类是最原始的

11、蕨类裸蕨类是最原始的蕨类 起源：一种认为起源于绿藻起源：一种认为起源于绿藻 一种认为起源于角苔一种认为起源于角苔 演化：三条路线演化：三条路线 1 石松类演化路线石松类演化路线 裸蕨类裸蕨类刺石松刺石松典型的石松类植物典型的石松类植物 2 木贼类演化路线木贼类演化路线 裸蕨类裸蕨类古芦木属、海尼蕨属古芦木属、海尼蕨属木贼植物木贼植物 3 真蕨类演化路线真蕨类演化路线 裸蕨类裸蕨类小原始蕨、古蕨属植物小原始蕨、古蕨属植物真蕨类植物真蕨类植物 裸蕨属裸蕨属1.假根；假根；2.根状茎；根状茎；3.气生茎；气生茎；4.刺状突起；刺状突起；5.枝尖；枝尖；6.孢子囊孢子囊大莱尼蕨大莱尼蕨1.根状茎；根状

12、茎；2.地上茎；地上茎；3.孢子囊孢子囊 化石蕨类化石蕨类A.刺石松刺石松 B.星木属星木属 C.鳞木属鳞木属 D.封印木属封印木属 E.芦木属芦木属 F.小原始蕨小原始蕨11.5 裸子植物的起源与演化裸子植物的起源与演化 在上泥盆纪在上泥盆纪 约约 4 亿年前出现亿年前出现 繁盛于中生代的三叠纪和侏罗纪繁盛于中生代的三叠纪和侏罗纪 最早的裸子植物是原裸子植物，是介于蕨类植最早的裸子植物是原裸子植物，是介于蕨类植物和裸子植物之间的一种过渡类型，包括：物和裸子植物之间的一种过渡类型，包括：古蕨属、无脉蕨属等古蕨属、无脉蕨属等重建的古蕨属植物重建的古蕨属植物A.重建的植株的外貌；重建的植株的外貌；

13、B.枝条；枝条；C.生殖枝孢子囊内有大、小孢子之分生殖枝孢子囊内有大、小孢子之分 裸子植物的演化路线：裸子植物的演化路线：两条两条种子蕨种子蕨苏铁、买麻藤苏铁、买麻藤科得狄类科得狄类银杏、银杏、松柏和紫杉松柏和紫杉2 无脉蕨无脉蕨原裸子植物原裸子植物1 古蕨古蕨原裸子植物原裸子植物科得狄类植物科得狄类植物图图1110 凤尾松蕨凤尾松蕨 （种子蕨）（种子蕨）AD，F.营养器官营养器官E.生殖枝生殖枝G.具壳斗种子的外形具壳斗种子的外形H.壳斗内胚珠的纵切面壳斗内胚珠的纵切面IL.不同种类的生殖枝不同种类的生殖枝图图1112 拟苏铁类（本内苏铁）拟苏铁类（本内苏铁）A.孢子叶球纵切孢子叶球纵切;B

14、.大孢子叶球纵切大孢子叶球纵切1.种子间生鳞片种子间生鳞片;2.大孢子叶及顶生的胚珠大孢子叶及顶生的胚珠原裸子植物、裸子植物和被子植物可能的演化史原裸子植物、裸子植物和被子植物可能的演化史11.6 被子植物的起源与演化被子植物的起源与演化 单元说单元说 二元说二元说 多元说多元说 1.起源时间：起源时间：中生代侏罗纪中生代侏罗纪 1.9亿年前开始出现（发现化石）亿年前开始出现（发现化石）白垩纪末期白垩纪末期 被子植物占主导地位被子植物占主导地位 种子蕨类可能是最早的祖先种子蕨类可能是最早的祖先 2.起源地：起源地：赤道带及其附近赤道带及其附近 3.被子植物的祖先：被子植物的祖先：真花说：真花说

15、：（塔赫他间、克朗奎斯特等）（塔赫他间、克朗奎斯特等）被子植物起源于单性孢子叶球类，一个花序演化成一朵花被子植物起源于单性孢子叶球类，一个花序演化成一朵花 由麻黄类雌雄孢子叶球演化成被子植物的柔荑花序；由麻黄类雌雄孢子叶球演化成被子植物的柔荑花序；木兰科是最原始的被子植物木兰科是最原始的被子植物 假花说：假花说：（恩格勒等）（恩格勒等）被子植物起源于两性孢子叶球类，多胚珠，多小孢子囊；被子植物起源于两性孢子叶球类，多胚珠，多小孢子囊；由本内苏铁类两性孢子叶球的植物演化而来；由本内苏铁类两性孢子叶球的植物演化而来；杨柳科可能是最原始的被子植物杨柳科可能是最原始的被子植物11.7 被子植物的分类系

16、统被子植物的分类系统 1.恩格勒系统恩格勒系统 德国植物学家恩格勒德国植物学家恩格勒1892年编制的，是世界上第一年编制的，是世界上第一 个完整的分类系统，假话说个完整的分类系统，假话说 2.哈钦松系统哈钦松系统 英国植物学家哈钦松英国植物学家哈钦松1926、1934年发表年发表 真花说，单起源，木本原始，真花说，单起源，木本原始，木兰科和毛茛科平行进化木兰科和毛茛科平行进化 3.塔赫他间系统塔赫他间系统 原苏联塔赫他间原苏联塔赫他间1942年提出，起源于种子蕨，单起源年提出，起源于种子蕨，单起源 木兰目最原始木兰目最原始 4.克朗奎斯特系统克朗奎斯特系统 美国人克朗奎斯特美国人克朗奎斯特19

17、58年发表年发表 真花说，单起源，起源于种子蕨真花说，单起源，起源于种子蕨 分成分成11个亚纲，个亚纲，83目目 383科科 适合于教学，被普遍采用适合于教学，被普遍采用11.8 植物的进化方式和进化趋势植物的进化方式和进化趋势 个体发育和系统发育个体发育和系统发育 个体发育：个体从发生到死亡的过程个体发育：个体从发生到死亡的过程 系统发育：某一个类群发生发展的过程系统发育：某一个类群发生发展的过程 1.植物形态结构上的演化植物形态结构上的演化 植物体的形态结构是从简单到复杂的发展过程植物体的形态结构是从简单到复杂的发展过程 细胞结构：细胞结构：原核细胞原核细胞 中核细胞中核细胞 真核细胞真核

18、细胞 （蓝藻）（蓝藻）（裸藻）（裸藻）（其他植物）（其他植物）2.植物体形态植物体形态 单细胞单细胞群体群体多细胞多细胞 如：衣藻如：衣藻 盘藻盘藻 实球藻实球藻 空球藻空球藻 团藻团藻 多细胞：多细胞：不分枝丝状体不分枝丝状体 分枝丝状体分枝丝状体 片状体片状体 薄壁组织体薄壁组织体 产生组织分化产生组织分化 有茎叶分有茎叶分 化化 形成各种器官形成各种器官 如：藻类如：藻类 苔藓苔藓 蕨类蕨类 种子植物种子植物 3.生态习性上的演化生态习性上的演化 水生水生陆生陆生 各类群对陆生环境的适应各类群对陆生环境的适应 藻类：藻类：生活在水中，无器官分化生活在水中，无器官分化 苔藓：苔藓：有茎叶分

19、化，无真根，无维管束有茎叶分化，无真根，无维管束 不能长高，受精作用离不开水不能长高，受精作用离不开水 蕨类：蕨类：有根、茎、叶分化，出现维管束有根、茎、叶分化，出现维管束 精子具鞭毛，受精作用离不开水精子具鞭毛，受精作用离不开水 种子植物：种子植物：形成种子，产生花粉管形成种子，产生花粉管 精子无鞭毛，是真正的陆生植物精子无鞭毛，是真正的陆生植物 4.繁殖方式的演化繁殖方式的演化 营养繁殖营养繁殖无性生殖无性生殖有性生殖有性生殖 有性生殖：同配生殖有性生殖：同配生殖 异配生殖异配生殖 卵配生殖卵配生殖 5.生活史的类型及其演化生活史的类型及其演化 (1)无世代交替也无核相交替的类型无世代交替

20、也无核相交替的类型 无有性生殖，营养繁殖或孢子生殖无有性生殖，营养繁殖或孢子生殖 植物体植物体 子代子代 孢子孢子 植物体植物体 子代子代 5.生活史的类型及其演化生活史的类型及其演化 (1)无世代交替也无核相交替的类型无世代交替也无核相交替的类型 (2)减数分裂在合子萌发前进行（合子减数分裂）减数分裂在合子萌发前进行（合子减数分裂）有核相交替无世代交替有核相交替无世代交替,如衣藻、团藻、水绵等如衣藻、团藻、水绵等 配子配子N 配子配子N 植物体（植物体（N）合子（合子（2N）减数分裂减数分裂 (3)减数分裂在配子形成时（配子减数分裂）减数分裂在配子形成时（配子减数分裂）有核相交替，无世代交替

21、，只有有核相交替，无世代交替，只有2倍的植物体倍的植物体 如硅藻、鹿角菜等如硅藻、鹿角菜等 精子囊精子囊 卵囊卵囊 植物体植物体 2 N 卵卵N 精子精子N 合子合子2N 减数分裂减数分裂 (4)减数分裂发生在孢子形成时（孢子减数分裂）减数分裂发生在孢子形成时（孢子减数分裂）有有 2 个植物体，有世代交替个植物体，有世代交替 孢子体孢子体 孢子孢子 合子合子 配子配子 配子体配子体 配子配子2NN减数分裂减数分裂 等世代交替：等世代交替：石莼、刚毛藻石莼、刚毛藻 不等世代交替不等世代交替 孢子体占优势：孢子体占优势：海带、蕨类、种子植物海带、蕨类、种子植物 配子体占优势：配子体占优势：苔藓植物苔藓植物 生活史的演化生活史的演化 无核相交替的类型无核相交替的类型 有核相交替有核相交替 无世代交替类型无世代交替类型 有世代交替类型有世代交替类型 同型世代交替同型世代交替 异型世代交替异型世代交替