1、第六章孢子植物小結 孢孢 子子 植植 物物 以前學習的藻類植物、菌類植物、地衣 植物、苔蘚植物和蕨類植物孢子孢子比較顯著， 孢子通常脫離母體而發育，因此這幾類植物 統稱為孢子植物孢子植物。 藻類植物、 菌類植物、 地衣植物、 苔蘚植物、 蕨類植物 第六章孢子植物小結 第六章、孢子植物小結第六章、孢子植物小結 一、植物的起源一、植物的起源 二、植物營養體的演化二、植物營養體的演化 三、有性生殖方式的進化三、有性生殖方式的進化 四、植物對陸生生活的適應四、植物對陸生生活的適應 五、五、生活史生活史的類型及其演化的類型及其演化 六、高等植物營養體和孢子葉的發展與六、高等植物營養體和孢子葉的發展與 分

2、化分化 七、植物的七、植物的個體發育個體發育與與系統發育系統發育 第六章孢子植物小結 一、植物的起源 與地質年代的發展探討植物的起源 1、地球形成時，地表熾熱，沒有大氣，沒有生命的產 生； 2、4035億年前，出現原核生物-細菌細菌和藍藻； 3、1514億年前，出現了單細胞的真核生物-單細 胞藻類； 4、 97億年前，出現了多細胞的藻類藻類； 5、4.5億年前，裸蕨向陸生過渡，到石炭紀，蕨類植物蕨類植物 繁盛，苔蘚植物苔蘚植物同時繁茂地生長； 6、2.5億年前，裸子植物興起，在二疊紀到白堊紀1億 年時間內，裸子植物裸子植物繁盛； 7、1億年前，被子植物被子植物以其復雜的繁殖器官和功能代 替了裸

3、子植物。 第六章孢子植物小結 第六章孢子植物小結 據科學家研究，現在生活在地球上的生物約有200(也 有300的說法)萬種，但曾在地球出現過而最終滅絕了的生 物則遠超此數，過去四十億年來，生物是經過不斷演化、 繁衍，才形成今天千姿百態、種屬繁多的生物界。 在地 球生活過的古代生物，一部分在死后被沙泥迅速埋藏，尸 體得以在沉積的沙泥中保存下來，經過千百萬年的石化作 用，生物的遺核終于變成了化石化石。因此，要了解生物的進 化過程，最可靠得證據就是從地層出土的古生物化石古生物化石。 根據中國出土的古生物化石標本，并從進化論觀點出 發，去探討生物界在過去二十多億年來的發展。這里把生 物進化分為五個部分

4、，即：藻類藻類和無脊椎動物時代、裸蕨裸蕨 植物植物和魚類時代、蕨類植物蕨類植物和兩棲類動物時代、裸子植裸子植 物物和爬行動物時代，被子植物被子植物和哺乳動物時代。 第六章孢子植物小結 大約二十五億年前到四億三千八百萬年前， 生物界經歷了元古代的藻類繁榮時期、寒武紀 的無脊椎動物第一次大發展期和奧陶紀的無脊 椎動物全盛時期。藻類是元古代海洋中的主要 生物，大量藻類如藍藻、綠藻、紅藻藍藻、綠藻、紅藻在淺海底 一代復一代的生活，逐漸形成巨大的海藻礁， 又稱疊層石。寒武紀（藍藻時代）寒武紀（藍藻時代）時各門類無 脊椎動物大量涌現，但以三葉蟲為最多，約占 當時動物界的百分之六十。奧陶紀奧陶紀時各門類無

5、脊椎動物已發展齊全，海洋呈現一派生機逢勃 的景象。 第六章孢子植物小結 中國各地質時代中的主要古生物類群簡介中國各地質時代中的主要古生物類群簡介 地質工作者根據各門類古生物群的演變史， 結合地殼運動、沉積間斷等方面的具體情況把地 球發展史分成：太古代（約四十億年前至十五億 年前）、元古代（約十五億年前至六億年前）、 古生代（6億-206億）、中生代（2.25億-1億） 及新生代（6.5千萬年今天），每代又分為若 干紀、紀再分世，世再分期。 新陳代謝是宇宙間普遍的永遠不可抵抗的規律。 地史在前進，環境在轉變，導致不同地質時代的 生物面貌千變萬化。生物就由低級發生質變躍進 到高級。這樣，我們就有可

6、能依據生物的演化規 律，把生物的發展史割分為以下幾個主要時代。 第六章孢子植物小結 藻類和無脊椎動物時代藻類和無脊椎動物時代 大約十五億年前到五個年前， 生物界經歷了元古時代的藻類繁 榮時期，寒武紀的無脊動物第一 次大發期，和奧陶紀的無脊物動 物全盛時期。 第六章孢子植物小結 元古代藻類時代（約距今元古代藻類時代（約距今155.7億年）億年） 元古代已經有了能夠自營光合作用、獨立繁殖的藍綠藻類，這是生 物演化史上的一大發展。在茫茫的海域中，除去單細胞的藍綠藻外，還 有漂浮于海面的藻絲，堆積在海底并形成食頭狀的藻尖 屑石；卵形的藻 灰 結核也隨波滾動在海底，所以，元古宙可說是（藻類時代）。 元古

7、代地屑在我國分布很廣，含有大量的 藻類化石，積累成巨厚的 巖屑，是一種十分華麗的建筑材料。北京人民大會堂光彩奪目的石柱， 南京長江大橋頭堡照耀如鏡的墻壁，都是用產自八億年前的藻類組成的 石灰巖鑲砌而成的。元古宙早期的藻類，以群 狀的藍綠為主，經常保存 為巨大的錐狀屑石和簡單、連續分枝的直柱 屑石。中期的藻類更為豐富， 雖仍以絲狀藍綠為主，但藻絲的結構更為 復雜，不僅有單列的，而且還 出現了多列的，一般還是保存為各種形式的疊層石，如光滑的石柱狀疊 層石，分枝塊柱狀疊層石。晚期藻類的特色是紅藻類大量繁盛，得要的 有前管孔藻（Praesolenopra）、多管藻（Multisiphonia）、放射線

8、藻 （ACTIONPHYCUS）等。這些藻類化石的鈣化現象相當清晰，由致密、 放射狀排列的線體組成，結構復雜，對追溯紅藻的起源，具有重大意義。 晚期除紅藻特別繁盛外，藍綠藻仍然相當發育，它們的群體一般呈球形， 兩三個群體被一層共同衣鞘所包圍。 元古代無脊椎動物化石貧乏，近年 來，在我國西南各省，已從若干地點的震旦紀末期巖屑中，找到了豐富 的保存完好的軟舌和其它們門類化石，這是對古生物學研究的一大貢獻。 第六章孢子植物小結 一、藻類和無脊椎動物時代一、藻類和無脊椎動物時代 寒武紀無脊椎動物第一次大發展（距今寒武紀無脊椎動物第一次大發展（距今5.7-5.1億年）億年） 寒武紀，除個別門類外，現在生

9、活在地球上的生現在生活在地球上的生 物幾乎全部出現了物幾乎全部出現了，揭開了生物演化史上的宏偉帷幕。 當時的大陸可能是荒涼的，還沒有找到任何真實的陸 生生物遺跡。低級的苔蘚和地衣類的植物，可能生活 在潮濕的低地，還缺少根與纖維組織，難以蔓生到干 燥地區；當時的無脊椎動物也還沒有在空氣中生活的 機能。 淺海中的無脊椎動物是多種多樣的，一般隱伏在各 類海藻中，共同生活，并以微小的有機物作為食料， 生育繁殖。寒武經的生物，形態奇特，和我們現代地 球上抽能看到的極少相似之處。 第六章孢子植物小結 大約十五億年前到五億年前，生物界經歷了 元古時代的藻類繁榮時期，寒武紀的無脊動物第 一次大發期，和奧陶紀奧

10、陶紀的無脊物動物全盛時期。 奧陶紀奧陶紀無脊椎動物全盛時期（距今無脊椎動物全盛時期（距今5.1-4.38億年）億年） 陸生的植物和動物，在奧陶紀尚末找到可 靠的代表。但廣闊的海域，繁育著大量的各門類 無脊椎動物，除寒武紀業已產生的外，某些類群 還得進一步的發展，如筆石、珊瑚、腕足、海百 合、苔蘚蟲和軟體動物等。（海產藻類占優勢） 第六章孢子植物小結 二、裸蕨植物和魚類時代二、裸蕨植物和魚類時代 在距今四億三千八百萬年至三億五千五百 萬年間，地質史上稱志留紀和泥盆紀。這段時 期，生物發展史上有兩大變革兩大變革，其一是生物開 始離開海洋，向陸地向陸地發展。首先登陸大地的是 綠藻，進化為裸蕨植物，它

11、們擺脫了水域環境 的束縛，在變化多端的陸地環境生長，為大地 首次添上綠裝。其次是無脊椎動物進化為脊椎 動物，志留紀時出現的無甲胃魚類，是原始脊 椎動物的最早成員，但卻不是真正的魚類；到 泥盆紀時出現的盾皮魚類和棘魚類才是真正的 魚類，并成為水域中的霸主。 第六章孢子植物小結 二、裸蕨植物和魚類時代二、裸蕨植物和魚類時代 志留紀志留紀脊椎動物出現（距今脊椎動物出現（距今4.38- 4.1億年）億年） 植物植物：數量很少，并且殘破支離，包括 一些絲狀的碎片和細小的葉苞，最大的 長約二厘米，寬約一厘米，菌藻類的鈣 藻在志留紀是繁盛的。 第六章孢子植物小結 二、裸蕨植物和魚類時代二、裸蕨植物和魚類時代

12、 泥盆紀泥盆紀植物登陸、魚類昌盛（距今植物登陸、魚類昌盛（距今4.1-3.55億年）億年） （3）植物）植物 在泥盆紀，尤其自中泥盆世開始，陸生植 物獲得普遍發展，大地初披綠裝，這是植物發 展史上一個重大的躍進。泥盆紀早期的陸生植 物，形態單調，分枝的莖軸是裸露的，尚無葉， 僅有刺狀的突起或單片的錐形葉。其后，逐漸 演變，出現了原始喬木植物低級的裸子植物。 最多的鱗木類，曾發現有直徑達60厘米以上的 這類植物的莖干。 第六章孢子植物小結 三、蕨類植物和兩棲動物時代三、蕨類植物和兩棲動物時代 在距今三億五千五百萬年到二億五千萬年 的石炭紀和二疊紀石炭紀和二疊紀時期，陸生生物飛躍發展。 石炭紀時裸

13、蕨植物已絕滅了，代之而起的是石 松類、楔葉類、真蕨類和種子蕨類等植物，它 們生長茂盛，形成壯觀的森林。與森林有密切 關系的昆蟲亦發展迅速，種屬激增，估計到二 疊紀末期已有幾萬種昆蟲。此外，脊椎動物亦 在石炭紀時向陸上發展，但因為不能完全脫離 水域生活，只能成為兩棲類動物，到二疊紀末 期，兩棲類逐漸進化為真正的陸生脊椎動物 原始爬行動物。 第六章孢子植物小結 三、蕨類植物和兩棲動物時代三、蕨類植物和兩棲動物時代 在距今三億五千五百萬年到二億五千萬 年的石炭紀和一世紀時期，陸生生物飛 躍發展。裸蕨植物絕減了，代之而起的 是真蕨和種子蕨等，繁茂生長，形成沼 澤森林；兩棲類動物亦不斷演化。 石炭紀石炭

14、紀壯觀的蕨類森林（距今壯觀的蕨類森林（距今3.55- 2.90億年輕化億年輕化 植物：矮小真蕨，種子蕨進一步發展。植物：矮小真蕨，種子蕨進一步發展。 第六章孢子植物小結 三、蕨類植物和兩棲動物時代三、蕨類植物和兩棲動物時代 二疊紀二疊紀兩棲動物大發展（距今兩棲動物大發展（距今2.9-2.5億年）億年） 植物植物 二疊紀的植物景觀的主要特點，是石 炭紀的一些植物逐漸衰落，中生代的類型開始 興起。二疊紀早期的植物，鱗木類殘存無幾了。 其它如楔羊齒（SPHENOPTERIS），栔羊齒 （PECOPTERIS）、輪葉（ANNULARIA）等， 還大部份是石炭晚常見的種群，只是櫛羊齒特 別興盛。 木類趨

15、于衰退。 第六章孢子植物小結 在二疊紀，亞洲東部繁盛的華夏植物群中，出現了像線羊齒 （EMPLECTOPTERIS）、單綱羊（GIGANTONOCLEA）待，以綱 狀葉派為特微標志的植物群。稍晚，銀杏類的楔銀杏 （SPHENOBAIERA）、蘇錢類的側羽葉（PREROPHYLLUM）興 帶羊齒（TAENIOPTERIS）等，具有中生代色彩的裸子植物，逐 漸增多了。 二迭紀晚期，大羽羊齒的葉子有時長達30厘米，寬達15厘米， 這種大葉的羊齒在亞洲東部廣泛分布，所以這個地區的植物群被 稱做大羽羊齒植物群。此外，還產生了鱗杉（ULLMANNIA）、 束羊齒（FASCIPTERIS）和瓣輪葉（LOBA

16、TANNLARIA）的一些 種群。枝派蕨（CLADOPHLEBIS）、蕉羽葉（NILSSONIA）、扇 葉（RHOPIDOPSIS）等，一些具有十分強烈中生代色彩植物群的 出現。這說明古生代的植物已趨衰退，逐漸過渡為另具一格的中 生代植物。南半球（崗瓦納大陸）的植物群，興北半球是不相類 似的。這一地區的典型代表是舌羊齒植物群，這類舌羊齒一直生 存到中生代早期才告消失。出現。這說明古生代的植物已趨衰退， 逐漸過渡為另具一格的中生代植物。南半球（崗瓦納大陸）的植 物群，興北半球是不相類似的。這一地區的典型代表是舌羊齒植 物群，這類舌羊齒一直生存到中生代早期才告消失。 第六章孢子植物小結 四、裸子植

17、物和爬行動物時代四、裸子植物和爬行動物時代 古生代末期，地球上全部生物界發生了一 次明顯的衰退和淘汰。但各門類生物仍有不少 科屬得以延續。到距今二億五千萬年至六千五 百萬年前，生物史稱為中生代中生代，包括了地質史 的三疊紀，侏羅紀和白堊紀三疊紀，侏羅紀和白堊紀。中生代生物界最 大的特點是繼續向適應陸生生活演化，裸子植裸子植 物進化出花粉管，能進行體內受精，完全擺脫物進化出花粉管，能進行體內受精，完全擺脫 對水的依賴，更能適應陸生生活，形成茂密的對水的依賴，更能適應陸生生活，形成茂密的 森林。森林。動物界中爬行動物也迅速發展，演化出 種類繁多的恐龍，成為動物界霸主，占據了海、 陸、空三大生態領域

18、。 第六章孢子植物小結 四、裸子植物和爬行動物時代四、裸子植物和爬行動物時代 三疊紀三疊紀裸子植物興盛時代（距今裸子植物興盛時代（距今2.5- -2.05億年）億年） 植物植物 三疊紀早、中期植物的面貌，多為 一些耐旱的類型。晚三疊世生長在沼澤 中的木賊類、羊齒類相當繁茂，低丘緩 坡則分布有和現代相似的常綠樹，如松、 蘇鐵等。盛產于古生代的主要植物群， 幾乎全部減絕，種子蕨大部消失，柯達 樹類趨于衰減。 第六章孢子植物小結 四、裸子植物和爬行動物時代四、裸子植物和爬行動物時代 侏羅紀侏羅紀恐龍世界（距今恐龍世界（距今2.05-1.35億年）億年） 植物植物 在侏羅紀的植物群落中，有許多是晚三迭

19、世延續 存在的份子，與現代的植物景觀比較，仍然有較大的 差別。主要植物是木賊草、草本和喬木狀的羊齒類與 蘇錢類，松柏類的銀杏類。密集的松、柏混肴著銀杏 與喬木羊齒，共同組成茂盛的森林；草木羊齒尖和其 它草類則遍布低處，覆掩地面；在比較干燥的地帶， 生長著蘇錢類的羊齒類，形成廣闊常綠的原野。 侏羅 紀之前，地球上的植物分區比較明顯，由于遷移，演 替，侏羅紀植物群的面貌，地球各區趨于近似，說明 侏羅紀的氣候大體上是相近的。 第六章孢子植物小結 四、裸子植物和爬行動物時代四、裸子植物和爬行動物時代 白堊紀白堊紀鳥類和被子植物漸露頭角（距今鳥類和被子植物漸露頭角（距今 1.35-0.65億年）億年）

20、植物植物 白堊紀的植物景觀，顯示植物演化史上最大的變革時期。 以裸子植物為主的植物群落，在白堊紀早期仍然繁茂，高大的喬 木類如松柏、銀杏和矮小的蘇錢類組成廣闊的森林，草木的蕨類、 苔蘚類則 生在地面；同時，出現了雙子葉與單子葉的被子植物。 白堊紀的晚期，被子植物迅速興盛，代替了裸子植物而占優勢， 形成延續到現今的被子植物時代，諸如木蘭，柳、楓、白楊、樺、 棕櫚等，遍布地表。現代類型的松柏，甚至像水杉等，都是在白 堊紀晚期產生的。 被子植物被子植物的出現和發展，不僅是植物界的一次大變革，同時也 給動物以極大的影響。被子植物為某些動物，如昆蟲、鳥類、哺 乳類，提供了大量的食料，使它們得以繁育；從另

21、一方面看，動 物傳播花粉與散布種子的作用，同樣也助長了被子植物的繁茂和 發展。 第六章孢子植物小結 五、被子植物和哺乳動物時代五、被子植物和哺乳動物時代 從六千五百萬年前到今天，生物發展史上 稱新生代新生代，包括了地史的第三紀和第四紀第三紀和第四紀。中 生代末期，生物界又一次發生了劇烈的變革， 極度繁榮的恐龍突然絕滅；海域里很多無脊椎 動物如海蕾、海林檎、菊石、箭石等，亦未能 夠逃脫這次巨變而遭淘汰。然而，進入新生代， 一些類群如鳥類和哺乳類等卻產生了更高級的 科、屬，獲得興盛發展；被子植物因種子在子被子植物因種子在子 房內發育，并進行雙受精作用，完全擺脫了水房內發育，并進行雙受精作用，完全擺

22、脫了水 域環境的束縛，于是取代了裸子植物，成為植域環境的束縛，于是取代了裸子植物，成為植 物界的霸主。物界的霸主。 第六章孢子植物小結 五、被子植物和哺乳動物時代五、被子植物和哺乳動物時代 從六千五百萬年前到今天，生 物發展史上稱新生代，包括地史上的 第三紀（距今六千五百萬年至三百萬 年）和第四紀（距今三百萬年至現 在），第三紀又分為古新世、始新世、 漸新世、中新世和上新世五個時期； 第四紀則分為更新世和全新世兩時期。 第六章孢子植物小結 植物植物 新生代的植物景觀基本上和現代的相似。中生 代許多盛極一時的裸子植物不復存在；蕨類亦顯著衰退， 并縮小其分布范圍；而被子植物則繼續發展茂盛。新生 代

23、早期的植物群尚與晚白 世的相似，地理分區不甚明顯。 當時在高緯度地區生長著 多的溫帶落業植物群，如在格 陵蘭就發現有木蘭、楓楊、櫟、楓香、楊梅等被子植物 和銀杏、紅杉、落業松等裸子植物。其后就形成南北不 同的兩個植物分區，北方主要是溫帶落業植物群落，南 方則為熱帶至亞熱帶的常綠植物群落。到了新生代的中 期，上述南北兩個植物群落都有更向南運移的趨勢或混 生現象，植物景觀與早期的有所不同，而與現代的基本 上無大差異。新生代晚期，由于受到大冰期的影響，低 緯度的植物群繼續繁育，并沒有發生劇烈的更換，而高 緯度的植物群，或則消亡殆益，或者運移而幸存。曾經 在北半球廣泛分布的裸子植物，如銀杏、水杉、水松等， 現均殘留無幾，成為典型的孑遺植物。浮游的硅藻類得 到更大的發展，它們的遺體堆積成為巨厚的硅藻泥或硅 藻土。 第六章孢子植物小結 二、植物營養體的演化 1、由單細胞到多細胞； 2、由能游動到不能游動； 3、由無分化到有分化。 第六章孢子植物小結 三、有性生殖方式的進化 1、生殖器官：單細胞到多細胞； 2、生殖方式： 營養-無性生殖- -有性生殖 同配（同宗 -異宗）-異配-卵配 第六章孢子植物小結 四、植物對陸生生活的適應 1、4.5億年前，地球一片汪洋，最原始的植物生活其中； 2、志留紀末期，地球的滄海桑田運動，產生了裸蕨植 物，重要的里程碑； 裸蕨植物對陸生生活的適應： （1）、