一(一)植物进化论证明了所有植物都是由水生植物进化为陆生植物

janeluo

2016-02-01

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一(一)植物进化论证明了所有植物都是由水生植物进化为陆生植物
地球上的植物丰富多彩种类繁多,形成了当前复杂的植物生态群落,从低等的藻类到高等的乔灌木,从海洋到高山,沃土到荒漠,从热带到寒带,总有许许多多适应于各种不同生境的植物存在,如长于水中的莲藕、水陆两栖的红树林、还有沙漠上的仙人球,这些植物已形成了不同水环境下生理生态适应机制与特有的形态特征。大自然这种巧夺天工的造物奥秘在19世纪就被一个伟大的生物学家达尔文所证明,揭示了大自然生物形成发展的规律,即生物进化论。 进化论中指出,任何生物(包括植物)都是由低等进化为高等,从无分化进化为有分化,从水生进化为陆生。而且在进化的过程中,环境的变化是其进化的主要动力,它在其中起到自然选择的重要作用,只有选择才有淘汰进化及发展。而这种自然选择的进化过程是一个历史悠久而漫长的过程,几亿甚至几十亿年的生物进化演变史才形成了当前种类繁多的生物多样性与对环境的广泛适应性。 植物在这漫长的进化过程中遵循着以下的发育规律与演变历程,即:生命物质的产生―细菌的形成―光合菌的诞生―藻类植物的开始―无明显分化的裸蕨类植物―有分化的蕨类植物―裸子植物―被子植物。再细究这个过程会发现,引起植物进化的各因子中,外环境的水份因子是最为重要的进化推动与选择因子。其演变的过程也是一个对水的依赖性渐渐变弱的过程,也是繁殖生存方式渐渐变强的过程。如大多数的藻类生活于水中,它可以在水中完成它的整个发育与世代,并且进行快速的无性二分裂繁殖,这种分裂繁殖方式只有在水环境中才能顺利进行,代表植物有蓝藻与绿藻。 随着地域的变迁,部份藻类向水陆边界或海岸线推进,水的稳定性发生变化,常置于水陆交替的条件下,在水中生活的藻类是以悬浮漂逸的方式存于水体中,无需支撑与固定,随水飘移。而在水陆交替的情况下,植物常会置于陆生环境,就会遇到一个现实的问题,就是如何支撑与固定植株,为其创建一个合理科学的生存及光合空间,于是就开始形成了类似于假根类的固定植株的器官,这种假根的主要功能就是固定作用。这个阶段的代表植物就是裸蕨类植物,该植物开始分化了假根,起到固定于陆地及支撑空间作用,并进化了类似于枝的分化,但没有发达的维管系统,因其营养物质的来源还大部份是靠从浸水时直接获取,没有像现在的高等植物主要靠陆生根系的土壤吸收获取。

竹子的生态进化演变过程
适于裸蕨类植物生存的环境一般是水陆交替变化的环境,此时,它对水的依赖性比藻类植物又有所减弱。随着水陆环境的进一步推进,一些植物开始向潮湿的陆地推进,在这种湿润的陆生环境下,又使植物发生了适应性的分化,如根系的形成与发达,维管系统的发育,枝叶的形成与伸展,繁殖方式的进一步演变,于是在这个阶段进化出了蕨类植物,这种植物喜生于较为潮湿的环境下,而且在形态上已形成了明显的陆生器官,发达的根系除了让植株牢固地扎根于土壤中外,更重要的是营养代谢已从依整植株的表面积吸收发育进化为专有根系的吸收,它可以在其生长的根域范围内汲取发育所需的各种水份与营养。 为了撑起更大的光合空间与表面积,植株分化出具有较大光合表面只的叶片,让其向四周伸展,以其摄取更多的光合能量,同时也分化出类似于枝的茎,它除了支撑空间外,还具有维管运输调整水份与营养的功能,它把光合产生及根系吸收的营养水份进行科学合理的调配。 与此同时,由原本有充足水环境作保障的繁殖方式变为对水的依赖性减弱的孢子繁殖方式,它是介于无性及有性繁殖之间的一种过渡类型,是种繁殖方式方面进化的表现形式,比采用二分法无性繁殖有更大更好的适应性,孢子数量极大化与萌芽环境渐趋陆地化,只要遇到潮湿的环境即可萌发,不必像藻类一样需于水环境下才可进行无性繁殖,而且孢子上的鞭毛也开始退化。这种孢子繁殖的方式比原来的方式已有了很大的进步。 在这个时期地球处于高温潮湿环境下特适蕨类植物的繁衍生存,从古生物学来说就是泥盆纪时期,但随着地球气候变化,陆地与海洋的变迁,使环境日趋少水与陆地化,而植物的发育与进化也随着气候的变化地球的变迁而发生适应性的调整与进化,首先在自我生存保护的繁殖方式上,由原来的孢子繁殖进化为种子繁殖,而且是裸露的种子,这种种子的形成对于后代生存竞争及适于陆生环境又有了跨越式的进步,如铁树松树等皆为此类,它具有对陆生环境强大的适应性,机械组织极为发达,根枝叶及其它器官的分化已与现在占居绝大部份比例的被子植物已无多大区别,而且种子繁殖方式比其它无性或孢子繁殖相比更利于新变异的产生与选择,可以通过基因重组来实现新物种新类型的产生,而无性繁殖虽有快速稳定的特点,但它对于进化的贡献来说不如种子繁殖的植物,对水的依赖性摆脱及少水或干旱环境的适应来说,种子植物已迈出了关键的一部。但这种方式还不是进化的最高方式,还有一种对干旱少水环境自我保存能力更强的植物叫被子植物,这种植物与裸子植物相比,种子外已覆盖一层如被子一样的种皮或壳,这些植物叫被子植物,它的种子可以在极为干旱的环境中保存较长的一段时间,对恶劣环境的抗逆性较强。 从植物的这个进化过程来说,都是因水的胁迫而使其发生进化与新物种的产生,其中主推动力还是渐进变化的环境,基本进化路线是由海洋或水域――水陆交界或浅水环境――沼泽环境――潮湿环境――干旱或少水的陆生环境,在这种因环境变化而进化的过程中,植物不管是繁殖方式抑或是生理生态都发生的跨越式的变化,以下会以较大的篇幅研究因环境而引起的生态型变异现象。总之进化的过程是植物渐渐脱离水环境而进入陆生环境的过程,也是地球气候由潮湿多水环境渐渐进化为水分渐少的陆生环境。
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