6植物的演化简史全部.docx
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6植物的演化简史全部
6、植物的演化简史
6.1植物的起源
6.1.1多细胞后生动植物的出现:
植物的定义:
植物是生物界中的一大类。
植物一般有叶绿素,基质,细胞核,没有神经系统。
分为藻类、地衣、苔藓、蕨类和种子植物。
种子植物又分为裸子植物和被子植物。
植物是能够进行光合作用的多细胞真核生物。
藻类是水生植物,其他是陆生植物。
可将陆生植物定义为:
陆生植物是适于陆地生活的多细胞的进行光合作用的真核生物,由根、茎、叶组成,表面有角质膜、有气孔,输导组织和雌雄配子囊,胚在配子囊中发育。
这些重要区别与藻类不同,所以五界系统中把藻类列入原生物界,目前尚争议。
植物的另一种定义是:
在自然界中凡是有生命的机体均属于生物。
生物分为几个界,将行固着生活和自养的生物称为植物界,简称植物。
植物有明显的细胞壁和细胞核,其细胞壁由葡萄糖聚合物—纤维素构成。
植物的特点是具有光合作用的能力。
它们可以借助光能及动物不具备的叶绿素,利用水、矿物质和二氧化碳生产食物,同时释放出氧气而剩下含有丰富能量的物质,葡萄糖,作为植物细胞的组成部分。
这两种定义在叙述上有些区别,但主要的内容是一致的,即植物是生物的一个界,是具有叶绿素,基质、细胞壁、细胞核的真核生物,是具有固着生活,能进行光合作用能力的自养生物,称为植物。
从原核生物过渡到真核生物,完成细胞演化中最重要的一大步,是生物史的又一里程碑。
最原始真核生物是单细胞的,微体的,进行有丝分裂的,能进行光合作用的水生生物。
从原始单细胞真核生物向多细胞的后生植物和后生动物演化又向前迈进了一大步。
后生动植物应是由多细胞组成的,是有分化的组织结构的生物。
所说的分化就是指细胞在形态和功能上有所分异和特化。
典型的后生动植物应有性别分化,减数分裂,单倍体和双倍体世代交替的生活史。
所谓单倍体是指生物具有一套染色体组成的细胞,单倍体适应于生殖的功能,另一种是具有两套染色体组成的细胞,即是各染色体的数目都是成双的,称为双倍体,双倍体适应于运动、感觉、消化、呼吸等各种营养功能。
最早出现的后生植物是由多细胞组成的肉眼可见的宏观植物,应有初级的性别分化,有性生殖可能是配胞生殖,生活史中单倍体“相”与双倍体“相”约相等或者单倍体多余双倍体。
多数植物学者认为后生植物的进一步演化的趋势是双倍体阶段的延长并超过单倍体阶段,同时双倍体更适应于营养功能而单倍体退化为专门适应于繁殖,生殖方式由同配生殖发展成为卵配生殖。
6.1.2植物的祖先:
一般认为植物的祖先是一种绿色鞭毛生物,随着营养方式的变化,演化为后生植物。
王子晖(2011)认为:
“植物中一些起于蓝藻细菌的tRNA曾由叶绿体向细胞核迁移。
....”郝守刚等(2000)认为“这种片状的原始后生植物可能类似现代的石莼(即海白菜)或浒苔的样子。
”
张昀(2003)认为:
多细胞植物可能经历了四个阶段后形成的:
①由单细胞到细胞集群;②由简单的非极性细胞集群到复杂的极性的细胞集群;③受遗传控制的复杂的细胞集群产生;④有组织器官分化和较复杂生活史的多细胞叶状植物形成。
张昀等(1992)在贵州中部震旦系徒山沱组的磷块岩中发现有两种类型的细胞集群,一种是由几十到几百个形态相似的细胞有规则地排列成球状的集群,另一种是无数细胞聚集成形态不定的集群,前者可能是浮游的生物;后者可能是匍匐于海底沉积物表面的底栖生物。
还有一种是多细胞的叶状植物,叶藻化石。
叶藻化石具有宏观体积的叶状植物,有皮层和髓层,内部有较复杂的结构,这些结构可能有生殖或营养的功能。
可惜的是这些化石的同位素年龄仅6.5亿年,太年轻了。
在我国河北蓟县高街庄组发现有宽约2-3mm,长约30-80mm的曲线状的桑树鞍藻的印痕化石(杜汝霖等1986),同位素年龄为14亿年;在北美蒙塔那和北密歇根地区早元古宙含铁地层中发现了盘曲的线圈状的印迹化石,同位素年龄是20亿年。
类似的化石也曾在澳洲发现。
A.H.Kno11(1999)在西澳大利亚Hamtr-Sley地区发现最早的三价铁沉积,在同一剖面的更深的地层中沉积的是二阶铁。
地层中出现大量的三价铁的沉积,显示了光合作用的产物之一,活性氧。
表明大气由还原性逐步演化为氧化性的大气。
这表明蓝细菌的光合作用是在20亿年前产生的(MarkusPech等2011),经历了一个漫长的历程,细胞产生了呼吸机制,把大气中氧气变成了有利于生成的重要元素。
有可能最早的植物是在距今20亿年前产生的,很可能是一种浅海底栖的后生植物。
在6-16亿年前的新元古宙期的化石主要是碳质膜化石,这类化石的形状多为圆盘形、椭圆形、马蹄形和带状等。
到6亿年以后,例如中国贵州等地的宏观化石在全球许多地区都有发现,那时以后生物的演化将迎来第一个快速发展期,即埃迪卡拉期。
植物的主要演化阶段,大致可分为四个阶段,见图6.1(Harder和Tipp.)。
四个大阶段还可以细分为几个小阶段。
6.2植物的分类:
最原始的植物大约是在距今35亿年前出现的。
在漫长的演化史中,这些原始的植物一部分遗传下来了,一部分又演化成了新的植物,在演化中新的不断产生老的也在不断衰亡,不断更新换代,经过35亿年的演化形成了今天丰富的多样的植物群。
根据植物构造的完整程度、形态结构、生活习性、亲缘关系将植物分为低等植物和高等植物两大类,每一大类又可分为若干小类。
低等植物是植物界中起源较早,构成简单的一群植物,主要特征是水生或湿生,没有根、茎、叶的分化,生殖器官是单细胞。
有性生殖的合子不形成胚而直接萌发成新植物体。
低等植物可分为藻类、菌类和地衣。
高等植物可分为苔藓植物、蕨类植物和种子植物。
植物分类学是一门主要研究整个植物界的不同类群的起源,亲缘关系,以及进化发展规律的一门基础学科,也就是把地球上现存的50万种以上植物和化石植物界分门别类一直鉴别种并按系统排列起来,以便于人们认识和利用植物。
植物的分类包括了:
人为分类、自然分类和系统分类,三个系统也是分类学的三次发展。
国际植物学会,每五年修改一次植物的命名和关注植物的分类。
但是,目前还是不太系统的。
这里列举两种分类表。
A、植物分类检索表:
将现存于地球上的植物分类为16门,下面在系统地分为:
纲、目、科、属、种。
1、蓝藻门:
Cyanophyta,孢子植物、无胚植物。
2、绿藻门:
Chiorophyta
3、金藻门:
Chiysophyta
4、甲藻门:
Pyrrophyta
5、裸藻门:
Euglenophyta
6、轮藻门:
Charophyta
7、褐藻们:
Phaeophta,植物
8、红藻门:
Rhodophyta,隐花植物低等植物。
另外还有些学者分出黄藻门和硅藻门。
9、细菌门:
Bacteriophyta
10、粘菌门:
Myxomycophyta
11、真菌门:
Eumycophuta
这里将菌类列入植物类,有的学者持反对意见。
12、地衣门:
Lichens
13、苔藓植物门:
Bryophyta
14、蕨类植物门:
Pteridophyta
15、裸子植物门:
Gymmospermae
16、被子植物门:
Angiospermae
B:
NCBI的植物分类表:
他们的分类方法一般吸收了最新的科学进展,也能被多数生物学家接受。
他们将植物分为有胚植物和无胚植物。
藻类植物、真菌植物和地衣类都是无胚的低等植物,是属于孢子植物。
图6.1植物界系统树(Harder等)
他们的有胚植物分为:
(1)角苔植物门;
(2)苔藓植物门;(3)地钱植物门;(4)石松植物门;(5)有节植物门;(6)真蕨类植物门;(7)帚蕨植物门;(8)松柏门;(9)苏铁门;(10)银杏门;(11)买麻藤门;(12)被子植物门;
以下再细分为纲、目、科、属和种。
综合现有的分类观点:
本书分为:
藻类植物:
是一些较低等的植物,为无维管和无胚的孢子植物,分为
(1)蓝藻门;
(2)原绿藻门;(3)绿藻门;(4)裸藻门;(5)轮藻门;(6)金藻门;(7)黄藻门;(8)硅藻门;(9)甲藻门;(10)褐藻门;(11)红藻门。
(12)地衣门:
也是一些低等的无维管和无胚的孢子植物。
(13)苔藓植物门:
有颈卵器、维管、有胚的高等的孢子植物。
(14)蕨类植物门:
又称羊齿植物门:
属高等的孢子植物。
(15)裸子植物门:
是高等的种子植物。
(16)被子植物门:
又称有花植物门,是高等的种子植物。
将菌类生物另列一类,不包括在动物和植物之中。
6.3藻类植物的起源于演化:
6.3.1藻类植物时代:
大约在距今35亿年前地球上出现了蓝藻类生物。
是从原始的光合细菌演化而来,光合细菌是具有细菌绿素,它们利用无机的硫化氢作为氢的供应者,产生了光系统Ⅰ。
原始藻类,如蓝藻类,从细菌绿素演化出了叶绿素a。
蓝藻类利用水为氢的供应者,从而具有光系统Ⅱ,通过光合作用产生了氧。
随着蓝藻类的发展状大,光合细菌类退居次要地位,放氧型的蓝藻类则成为占优势的种类。
由于释放出的氧气的逐渐增加而改变了大气的组成,致使生物界向着利用效率更高的喜氧生物方向发展,从而真核藻类也就出现了。
多细胞的藻类出现以后,藻类植物的门类逐渐增加。
藻类植物的演化过程大概可以分为三个阶段:
①在距今35-20亿年间为原核藻类到真核藻类的过渡时期,是原细胞和单细胞藻类为主;②从20亿年到7亿年间为多细胞藻类植物时期,7-4亿年前是大型藻类植物时代。
从距今20-4亿年间,地球上的植物以藻类为主,藻类植物占了绝对优势,故称为藻类植物时代。
大约在4亿年前的志留纪时期,藻类植物时代就此结束了。
6.3.2藻类植物的分类及简述
目前已有描述的藻类植物约有2100多个属,27000多种。
根据所含的色素、细胞结构、生殖方式和生殖器官等的不同将藻类分为:
1、蓝藻门;2、原绿藻门;3、绿藻门;4、裸藻门;5、轮藻门;6、金藻门;7、黄藻门;8、硅藻门;9、甲藻门;10、褐藻们;11、红藻门。
根据细胞结构分为原核藻类和真核藻类;仅有蓝藻门和原绿藻门为原核藻类,其余的都是真核藻类。
(1)蓝藻门:
也称为蓝绿藻门,分为色球藻纲和藻殖叚纲,3个目,150多个属,1500多种。
其共性是:
无色素体和无细胞核等细胞器,与细菌类同属原核生物。
藻体为单细胞,丝状或非丝状的群体,色素除叶绿素、胡萝卜素外还有几种特殊的叶黄素和大量的藻胆素。
贮藏物以蓝藻淀粉为主。
无色中央区仅含有相当于细胞核的物质,无核膜及核仁,称为“中央体”。
生殖一般以细胞分裂为主,有些种类形成孢子。
多数喜于含氯量高的碱性水体中生活,有的种类能在温度较高的温泉中生长。
是地球上最早出现的光合生物,已有35亿年以上的历史,是藻类的祖先。
(2)原绿藻门:
藻体为单细胞、原核、含叶绿素a、b的藻类。
原来因它为单细胞和原核,故放在蓝藻门中,后来发现有叶绿素a和b,不含藻胆素,故放在蓝藻中不妥,而又不能归于绿藻门,故只好另立一个门为原绿藻门,目前已知的仅有一种,叫绿原藻。
在美国的加利福尼亚海湾、夏威夷群岛、墨西哥和澳大利亚等地区均有发现。
它与蓝藻类有亲缘关系,也可能由蓝藻类演化而来。
(3)绿藻门:
一般都为草绿色,有单细胞、群体和多细胞三种,外形有丝状、片状和管状等。
细胞壁主要为纤维素。
色素体的形状、数目视种类而异。
所含色素成分与高等植物相同。
许多种属的色素体上有蛋白核。
繁殖方式为细胞分裂和产生各种类型的可游动和不游动的孢子,有性生殖有同配和异配以及卵配生殖等方式。
游动细胞一般具有2条或4条等长的鞭毛。
绿藻门中单细胞群体和游动的种类为常见的浮游藻,而石纯木、蕨藻目、管枝藻目以及粗枝藻目都是大型的底栖海藻。
早在1975年美国的藻类学者柳文发现了一种具有叶绿素a和b的原核藻类,定格为原绿藻。
从此许多有关人士认为真核绿藻是由原核的原绿藻演化而来的。
绿藻的叶绿体被两层细胞膜包围着,所以有些学者认为绿藻门可能是直接由蓝菌的内共生而来的。
根据生物演化树,蓝藻属于菌类是原核生物,绿藻是真核生物,所以绿藻的起源可能有一个过渡,即蓝藻类演化为原绿藻类,原绿藻类演化为绿藻类。
绿藻类是藻类中最大的门,约有350个属,8000多种,在纲的分类上不统一,我国一般将绿藻类分为13个目,即团藻目、四孢藻目、色球藻目、丝藻目、胶毛藻目、石莼目、溪菜目、鞘藻目、刚毛藻目、管藻目、管枝藻目双星藻目和绒枝藻目。
绿藻门在植物界中占有极其重要的地位。
绿藻和高等植物有许多相似之处,它们有相同的光合作用色素,光合作用产物都是淀粉,鞭毛类型都是尾鞭型。
因此,多数植物学者都承认高等植物的祖先是绿藻。
绿藻门在植物界的系统发育演化中居于主干地位。
然而高等植物是由哪一类绿藻演化来的?
目前还没有统一的认可。
它的演化路线大概是:
最原始的单细胞到群体再到多细胞的团藻目,有四孢藻目到丝状体、叶状体到管状体。
绿藻类分布在水体中,大约海产种类为10%,而漆水种类为90%。
从两极到赤道,从高山到平地均有绿藻类植物。
绿藻类中有供人食用的也有动物饲料,还有药用价值的,用途较广。
(4)裸藻门:
即眼虫藻门,多为单细胞,无细胞壁,有些种类具有一层弹性的表层膜,细胞可以伸缩和改变形状,而有的种类具有一个固定形状的囊壳。
所含色素与绿藻门相似,有的为红色有的无色。
游动细胞具有一到三条鞭毛。
多数种类为无性的纵分裂繁殖方式,极少数为有性生殖。
常生长在富含有机质的阳光充足的小型静水水体中,成膜状,将水染成绿色、红色等。
仅有1纲2目。
起源可能与绿藻类相似。
(5)轮藻门:
所含色素和同化产物与绿藻门相似。
藻体大型、直立、中轴(茎),部分明显分化为节,每个节上轮生小枝和侧支。
细胞为单核。
有性生殖器官发达,具有藏精器和藏卵器,均生在小枝上。
地下的假根可以进行营养繁殖。
生活在淡水或半咸水体底部,在富含钙质的硬水的沼泽、池塘、湖泊中均可见到轮藻。
仅有1个目,起源与绿藻类相同。
(6)金藻门:
多为单细胞或群体,游动的种类一般不具细胞壁;有壁的种类主要由果胶质组成;壁上有硅质或钙质的小片。
色素体金褐色,除含叶绿素、胡萝卜素外,叶黄素主要为墨角藻黄素,还有硅藻黄素及硅甲黄素等。
贮藏物为金藻昆布糖和油。
繁殖时借分裂产生游孢子或内壁孢子;有性生殖主要为同配生殖。
金藻门的起源问题目前没有解决,从发现了原绿藻后,有的学者认为金藻类可能由具有叶绿素a和c的原核关系。
许多学者认为全藻门、黄藻门和硅藻门有亲缘关系。
它们在鞭毛、细胞壁及色素等方面很相似,甚至将它们列为一个门,下属3个纲。
有些学者将金藻门列入动物界的原生动物门,即与原生动物有相似之处。
所有的金藻都是进化历史中的某一个阶段,也许金藻是单细胞的红藻或褐藻与原生动物共栖联合而形成的。
金藻门仅1个纲(金藻纲),5个目,约200个属,1000多种,分布于海水和淡水中。
(7)黄藻门:
为单细胞、群体、多核管状体或多细胞的丝状体。
许多种类的营养细胞壁由大小相等的两片套合组成。
色素体黄绿色,主要成分是叶绿素、胡罗素和叶黄素。
贮藏物为金藻昆布糖和油。
营养细胞和生殖细胞具有2条不等长的鞭毛,繁殖时产生游孢子或不动孢子;少数有性生殖主要为同配生殖。
19世纪黄藻门作为1个纲包括在绿藻门中,后来从绿藻门中分出来称为不等鞭毛藻。
由于黄藻在某些构造上与金藻相似故曾列入金藻门。
黄藻门仅有1个纲,分为6个目,大约有370种。
黄藻门的起源门题没有解决,可能与绿藻和金藻进化相同。
黄藻多数生活在淡水中,少数种生活在海洋中,个别的在陆地上生活。
大多数黄藻在纯净的贫营养的温度较低的水中生长旺盛。
(8)硅藻们:
一般为单细胞,细胞壁含果胶质和二氧化硅,硅藻细胞形似小盒,由上壳和下壳两瓣套合而成,壳面上有花纹,还有角状、刺状或刺毛状的突出物。
色素体除含叶绿素和胡萝卜素外还有硅藻、墨角藻黄素等。
贮藏主要是油。
通常以细胞分裂方式繁衍,有性生殖为不动配子的接合生殖或卵配生殖,合子发育经过大孢子阶段。
有些学者认为硅藻门是从具有叶绿素a和c的鞭毛类发展而来的,根据壳的形状和花纹排列方式,分为两个纲;中心硅藻纲和羽纹硅藻纲。
中心硅藻纲分为三个目。
已知的硅藻类植物约有11000种。
硅藻普遍分布于淡水,海水中和湿土上,分布很广,是鱼类和无脊椎动物的食科。
硅藻死后遗留的细胞壁沉积成硅藻土。
硅藻土中约85%是二氧化硅。
硅藻土在建筑中广泛应用,也可以用作过滤剂,吸附剂;在造纸、橡胶、化妆品和涂料等化工业中用作填充剂,也是一种良好的保温材料,具有较大的经济价值。
(9)甲藻门:
多数为具有双鞭毛的单细胞个体,细胞壁含纤维素,常由许多固定数目的小甲板按一定形式排列组成。
色素体中具有叶绿素、胡萝卜素、硅甲黄素、甲藻黄素和新甲藻黄素等。
细胞呈棕黄色,还有粉红色或蓝色;贮藏物为淀粉和油。
繁殖方式为细胞分裂或产生游孢子,有性生殖为同配或异配。
甲藻门一般分为甲藻纲和寄生的共甲藻纲,下属分为10个目,具有130属和大约1100种。
大多数为海产品,少数为淡水中产品,极少数寄生在鱼类中。
它是重要的浮游藻类,是水生动物的主要饵料之一。
但是当甲藻繁殖过量时,常使水色变红,即形成“赤潮”,发生腥臭气味,同时有的甲藻分泌出毒素,造成鱼虾贝类死亡,对渔业危害很大。
甲藻原被列入动物界中原生动物门,后发现球胞型和丝状藻类之后,改为列入植物界。
甲藻门是原核生物与真核生物之间的过渡型称为间核生物,它的细胞核为间核。
甲藻在色素方面与硅藻相似,但同化产物和形态等构造不同,是一群自然的藻类群体。
(10)褐藻门:
均为多细胞,有些种类体型很大,构造较复杂,最简单的是丝体状。
色素体为褐色,具有叶绿素、胡萝卜素和大量的墨角藻黄素。
贮藏物为褐藻淀粉和甘露醇。
繁殖方式为产生游孢子或不动孢子,有性生殖为同配、异配或卵配。
侧生两根不等长的鞭毛,多数种类具有世代交替。
海带是最常见的褐藻植物。
褐藻门的分为3个纲250个属1500多种。
按生活史类型分为:
等世代纲,不等世代纲和无孢子纲。
其中海带属是最常见的一种食品。
褐藻门的光合作用色素为叶绿素a和c,与黄藻相同,一些学者认为褐藻类可能起源于黄藻。
最早发现的化石是在三叠纪的地层中,一般认为由单细胞具有2条不等长的侧生鞭毛藻类演化而来。
褐藻门具有较大的经济意义:
在食品工业、医药、农药和化学工业中有广泛的应用,而且还是重要的饲料和肥料。
食用的褐藻类有海带、裙带菜等十多种。
是制造褐藻胶、甘露醇、碘、氯化钾、褐藻淀粉、叶绿素等的化工原料。
(11)红藻门:
多数为多细胞体,长达几厘米到几十厘米,一般为紫红色,少数为褐色或绿色。
具有叶绿素、胡萝素、藻红素、藻蓝素等。
贮藏物为红藻淀粉。
繁殖方式为产生孢子或卵配生殖。
都没有鞭毛。
有性生殖过程较复杂,多数具有世代交替,红藻是较进化的藻类植物。
在志留纪和泥盆纪的地层中已发现了红藻的化石。
有些学者认为红藻可能是由蓝藻演化来的,红藻门中紫菜属和绿藻门中的溪菜属有许多相似之处,它可能沿着绿藻门中,溪菜属这一条路线进化来的。
红藻门有的学者分为原红藻纲和真红藻纲,前者包括4个目,后者包括6个目,还有的分为紫菜亚纲和真红藻亚纲。
红藻具有700多属4400多种,多数为海产,一般生活在30-200米的海底,在淡水中约有60多种。
它的经济意义与褐藻相似,均在食用、药用和化学工业中有重大价值,是重要的原料。
6.3.3藻类植物的演化概况
1、藻类细胞的演化:
大约在35亿年前地球上首先出现的是原核藻类,即蓝藻类。
根据各门藻类细胞光合色素的种类和光合类型的不同,有些学者认为藻类有3条演化支系:
①从35亿年前的原核蓝藻进化到真核红藻;②以叶绿素c为光系统Ⅰ的主要集光色素,这一支系包括隐藻门、甲藻门、黄藻门、金藻门、硅藻门、褐藻门;③以叶绿素b为光系统Ⅱ的主要集色素,这支包括原绿藻门、绿藻门、裸藻门和轮藻门。
后来发现甲藻和隐藻细胞的核质无蛋白质,细胞分裂时核膜不消失,称这种核为中核,因而认为细胞核的进化可能是由原核进化到中核,再由中核进化到真核。
细胞质的进化仅是由细胞质中不具有叶绿素体等各种细胞器进化到具有细胞器。
藻类植物的细胞伴随着藻体结构向复杂化的方向发展,也由不分化到分化具有各种特殊机能的细胞。
在单细胞和部分群体类型的藻类中,如衣藻细胞是没有分化的,只有营养和生殖两种功能。
在多细胞藻类中,如团藻、轮藻以及大多数红藻和褐藻,都有明显的分化为营养细胞和生殖细胞。
还有有些构造比较复杂的红藻和褐藻类的体内分化,如海带等,其带片和带柄部的细胞分化为表皮层、皮层和髓部。
2、藻类植物体的演化:
这种演化也是由单细胞逐渐向群体及多细胞,由简单到复杂,由自由游动到不游动,再到固着,以营固着生活的规律进行。
3、藻类繁殖及生活史的演化:
藻类繁殖后代是沿着营养繁殖,到无性生殖,再演化到有性生殖的路线演化的。
有性生殖是沿着同配生殖、异配生殖和卵式生殖的路线演化的。
从减数分裂发生的时期不同可将有性生殖的生活史分为三种情况:
①减数分裂是在合子萌发时发生;②减数分裂是在配子囊形成配子时发生;③生活史中出现了世代交替现象,减数分裂是在孢子形成时发生。
世代交替分同型和异型两种,再世代交替中配子体占优势的是较低级的而以孢子体占优势的是较进化的植物。
4、各门藻类间的系统演化和系统关系:
藻类植物是一类具有光合能力,能自养的低等植物。
它们的光合作用色素的类型,贮藏养分的种类、游动细胞鞭毛的类型和着生的位置等方面是分门的基础,从这些性状上可以推测各门藻类之间的亲缘关系,但是目前尚无统一的意见。
蓝藻是原核生物,与细菌最接近,因而有人将它称为裂殖植物,它是在地质史中出现最早、最原始的藻类植物。
裸藻和绿藻的光合色素种类相似,但贮藏养分和鞭毛的类型不同,裸藻门植物具有鞭毛会运动,具有动物植物的特征。
特别是鞭毛是大多数植物雄性生殖细胞都具有的性状,因此鞭毛藻类即可能是藻类的祖先也可能是其他植物的祖先。
绿藻门的光合色素和贮藏淀粉与其他高等植物相同,可能绿藻门是绿色植物的祖先。
甲藻、金藻、黄藻、硅藻和褐藻门的藻体多为黄褐色,均含有较多的叶黄素类和胡萝卜素类色素,游动细胞又都是具有2侧生鞭毛,因而推测它们的远祖可能有相近的亲缘关系。
其中褐藻门的植物体结构较复杂,组织和器官的分化渐趋明显,生活史中又出现明显的世代交替,可见它是较高级的类群。
蓝藻和红藻门都具有藻胆素,都没有游动细胞,可见它们是具有较近的亲缘关系,但是红藻的藻体结构和有性生殖过程等都比蓝藻复杂,是较进化的藻类。
一般认为藻类的起源是同源的,因此有些学者认为裸藻、金藻、黄藻、硅藻、绿藻、褐藻门可能都起源于原始鞭毛类,而蓝藻门则出现在原始鞭毛类以前,是最早的藻类,红藻门可能与蓝藻门有共同的远祖,而与其他藻类的关系不同。
6.3.4藻类植物的经济意义:
藻类植物的经济价值主要是:
①海水域和淡水域鱼类的重要饵料。
藻类通过光合作用,使无机碳转化为有机碳水化合物,估计海洋浮游藻类每年的总生产力为31×109吨碳,生长100克鱼肉约需要1000公斤浮游藻,可见藻类是海域生产力的重要基础。
在淡水养殖中藻类也是鱼、贝、虾和海参类的重要饵料。
②是氮肥资源:
固氮蓝藻类是地球上提供化合氮的重要生物,是可利用的重要的生物氮肥资源,目前已知固氮蓝藻有120多种,具估计在每公顷水稻田中固氮量达90公斤左右。
③食用品:
例如褐藻门的海带、裙带菜,红藻门的紫菜、蓝藻门的发菜,绿藻门的石莼等等都是重要的食用藻类。
④在工业上:
在工业上主要是利用藻类提供各种藻胶,还有提供碘和甘露醇等的重要的工业原料。
6.4地衣植物门:
6.4.1地衣植物的形成
地衣植物是藻类和真菌类组合在一起共生的复合有机体,是没有根、茎和叶的分化,结构简单的多年生的原体植物。
由于藻类和真菌类之间长期紧密地结合在一起而成为一个单独的固定的有机体类群,使其成为既没有一般真菌的性能,也不同于一般的藻类,而是具有独特的形态、结构、生理和遗传等特征的一群植物。
地衣植物是多年发展演化的产物,一般将地衣植物划分为一个独立的门,叫地衣植物门,简称地衣门。
构成地衣的藻类,主要是蓝藻门中的念珠藻属等和绿藻门中的共球藻属等。
构成地衣中的真菌大多数是囊菌,少数是担子菌。
这里的真菌的生
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