古生物高等植物幻灯片

1、57,1,第四章 植物界,Plantae,57,2,三）高等植物, 多细胞 一般有根、茎、叶和繁殖器官等部分的分化，形体结构复杂 具输导作用的维管束 主要为维管植物，适于陆地生活,57,3,1）根,功能：吸收水分和溶于水中的无机盐；支持、固着植物体 形态：与环境密切相关： 旱生植物：根系扎入深层或膨大 潮湿区：根系较浅、水平伸展,一、维管植物器官的形态和结构,直根系,须根系,不定根。,57,4,2）茎,功能：输送水分、无机盐和有机养料;支持树冠、分枝并形成大量叶以制造食物 分类： 质地： 木本茎可次生增 粗，多年生 分乔木：高大有显著主干 灌木：无主干或主干不明显 藤本：攀援的木本植物 草本茎

2、一般不能次生增粗，草质，生长季节末死亡,57,5,（1）茎的习性：,直立茎 匍匐茎 攀援茎 缠绕茎 根状茎,57,6,茎质地及习性,攀援茎,直立茎,匍匐茎,缠绕茎,57,7,（2）分枝方式：,二歧分枝,57,8,二歧分枝,这是比较原始的分枝方式，分枝时顶端分生组织平分为两半，每半各形成一小枝，并且在一定时候又进行同样的分枝，因此这种分枝又称二叉分枝。苔藓植物和蕨类植物具这种分枝方式。,57,9,单轴分枝,顶芽不断向上生长，成为粗壮主干，各级分枝由下向上依次细短，树冠呈尖塔形。多见于裸子植物，如松杉类的柏、杉、水杉、银杉以及部分被子植物，如杨山毛榉等。,57,10,合轴分枝,茎在生长中，顶芽生长

3、迟缓，或者很早枯萎，或者为花芽，顶芽下面的腋芽迅速开展，代替顶芽的作用，如此反复交替进行，成为主干。这种主干是由许多腋芽发育的侧枝组成，称为合轴分枝。合轴分枝的植株，树冠开阔，枝叶茂盛，有利接受充分阳光，是一种较进化的分枝类型。大多见于被子植物，如桃、李、苹果、马铃薯、番茄、无花果、桉树等。,57,11,假二岐(叉）分枝,叶对生的植株，顶端很早停止生长，成为两个，开花以后，顶芽下面的两个侧芽同时迅速发育成两个侧枝，很象是两个叉状的分枝，称为假二叉分枝。这种分枝，实际上是合轴分枝的变型，与真正的二叉分枝有根本区别。假二叉分枝多见于被子植物木犀科、石竹科，如丁香、茉莉、石竹等。,57,12,（3）

4、茎的结构：,表皮最外层，外壁角质化或具角质层 皮层薄壁细胞组成，司营养 中柱输导组织，维管束所在处 韧皮部：输送养料 木质部：输送水和无机盐 髓位于茎中心的薄壁细胞 射髓横向连结髓和皮层的薄壁细胞，呈辐射状,57,13,茎的结构（续）,木本植物在韧皮部和 木质部之间有形成层， 能分生出次生韧皮部和 次生木质部,57,14,在温带或寒带地区，多年生木本植物茎的次 生木质部具有年轮. 木本植物主干横断面上的同心轮纹。由于一年内季候不同，由形成层活动所增生的木质部构造亦有差别。春夏两季生长旺盛，细胞较大，木质较松；秋冬两季生长缓慢，细胞较小，木质较紧。这两层木质部形成同心轮纹，根据轮纹，可推测树木年

5、龄，故称年轮。,57,15,茎的演化,从系统演化的观点看，茎的分枝方式、习性以及内部结构，有以下进化趋势： 分枝方式以二叉分枝最为原始，合轴分枝与假二叉分枝最为进化。 从习性来看，木本多年生植物为原始，一、二年生草本植物为进化类型。 茎内维管柱的结构，以实心的（茎中央无髓，完全由木质部组成）最为原始；中央出现了髓的为进化类型；维管柱上出现了叶隙最为进化。,57,16,3）叶,功能：营养器官：光合作用制造食物 组成：叶柄、叶片、托叶,（1）叶的功能与组成,57,17,（1）叶的组成（续）,完全叶：叶片、叶柄、托叶 不完全叶：没有叶柄的叶,57,18,（1）叶的组成（续）, 单叶-叶柄上只有一枚叶

6、 复叶-叶柄上有多片小叶（羽状复叶一次羽状复叶）,57,19,（2）叶序,叶序-叶在枝上排列的方式 互生、对生、轮生、螺旋生,57,20,（3）叶的形状,叶的形状 整体轮廓：通常以叶的长、宽之比及最宽处的部位为标准而划分为基本的几何形态,57,21,（3）叶的形状（续）,叶的形状 物体的形象命名：线形、披针形、卵形、椭圆形、心形、肾形、舌形、扇形、楔形、镰刀形、匙形,57,22,（3）叶的形状（续）,叶的顶端：急尖、渐尖、钝圆、凹缺、小尖头、截形 叶的基部：楔形、心形、偏斜、截形、下延、圆形,57,23,（3）叶的形状（续）,叶的形状 叶的边缘：全缘、波状、锯齿状、深裂,57,24,（4）叶脉

7、,叶脉-叶片上的维管组织 脉序-叶脉在叶片中的排列方式,57,25,（4）叶脉的类型,单脉叶片中只有一条叶脉，自茎部伸达顶端 扇状脉叶脉均匀地几次二歧式分叉，呈扇状展 布叶面,57,26,（4）叶脉的类型（续）,放射脉叶脉自茎部多次二歧分叉，较直地呈放射状伸出 平行脉叶脉只在基部分叉，伸至叶面彼此平行 弧形脉叶脉自基部伸出后平行叶缘呈弧形至叶顶汇合,57,27,（4）叶脉的类型（续）,羽状脉有一条中脉，自中脉向两侧分出羽状排列的侧脉（分叉或不分叉） 邻脉侧脉不是从中脉伸出，而是从羽轴长出,邻脉,57,28,（4）叶脉的类型（续）,网状脉：简单网状脉叶脉或侧脉二歧式分叉并连结成网 复杂网状脉侧脉

8、单轴式分叉结成网，网眼内又有细网组成次一级小网,57,29,（4）叶脉的类型（续）,掌状脉叶内有几条等粗的脉（主脉）自基本一点射出。,57,30,植物的繁殖方式,营养繁殖: 植物的营养繁殖是植物营养体的一部分从母体分离开（在有些情况下不分离开）直接形成新个体的繁殖方式。 无性生殖: 植物营养生长到一定时期，进入生殖生长阶段，产生具生殖功能的细胞，这些细胞不经两性的结合可直接发育成新个体. 藻类、苔藓、蕨类植物等。 有性生殖: 通过两性细胞的结合形成新个体的一种繁殖方式。有性生殖最常见的方式是配子交配，植物体产生的性细胞为单倍体，称为配子，两个配子结合形成合子，由合子发育形成新个体。,57,31

9、,4）繁殖器官,原始类群：为孢子囊，载孢子囊的叶称为孢子叶。同孢（孢子母细胞大小一致）和异孢（大小不一致）。 裸子植物和被子植物都是异孢，雄性的孢子囊称为花粉囊，可聚成各种形式的孢子叶着生于生殖枝（小孢子叶球）；雌性生殖器官叫胚珠，受精后发育成种子。,57,32,57,33,2、古植物中的形态属,形态分类：由于化石记录的不完整，缺少中间类型；又因植 物各器官分散保存，按自然分类很难划分，因而辅以形态分类 应用在二个方面： 地层中发现的叶、茎、枝、繁殖器官分散保存且搞不清关 系，此时分别命名，如 鳞木：叶 Lepidophylloides 孢子叶 Lepidostrobophyllum 孢子叶穗

10、 Lepidostrobus 茎 Lepidodendron 根 Stigmaria 有些植物的叶外形极相似，在没有发现繁殖器官时，无法 区别它们，此时用形态属。 形态属种客观存在，在地层中分布也有一定规律性，因此可 用形态属来划分地层,57,34,蕨类植物： 裸子植物： 被子植物： 其它还有苔藓植物门、前裸子植物门、买麻藤植物门等,原蕨植物门、石松植物门、 节蕨植物门、真蕨植物门,种子蕨植物门、苏铁植物门、 银杏植物门、松柏植物门,被子植物门,3、高等植物的分类,57,35,三）高等植物,4、蕨类植物（羊齿植物） 主要有4个门： 原蕨植物门 石松植物门 节蕨植物门 真蕨植物门,高等植物中较低

11、等者，仅生活于潮湿地带，以孢子繁殖，多数植物体有根、茎、叶的分化,57,36,1）原蕨植物门（Protopteridophyta),最早的陆生维管植物 矮小，无明显的根、 茎、叶的分化,（裸蕨植物）,57,37,原蕨植物门（图片）,1、工蕨 2、库逊蕨 3、裸蕨,57,38,早泥盆世裸蕨类植物（图片）,57,39,（1）原蕨植物门的特点,茎二歧式分枝；茎内具最简单的维管系统；茎表皮有角质层和气孔 无叶，可具假根 孢子囊着生于枝顶端 S3D3, D1-2多,57,40,（2）早期维管植物进化意义和起源,进化意义,水生陆生，完成了从水域扩展到陆地的飞跃，是植物界进化史上重要的转折点。假根、输导组织

12、、角质层、气孔等的出现，标志着植物登陆的成功,57,41,（2）早期维管植物进化意义和起源,叶的起源与演化,叶的演化，早期维管植物无叶，其他维管植物都有叶的分化，它们的发生与早期维管植物有关。 A、大型叶（顶枝起源叶）：叶起源于分枝，由裸蕨植物二歧分叉的顶端枝扁化并彼此联合而成，有叶片和分叉的叶脉（节蕨、真蕨、种子蕨等）。,57,42,叶的起源与演化（续）,B、小型叶（延伸起源叶）：叶起源于表面的突起，由其延伸发展而成，单脉（石松类）,57,43,2）石松植物门(Lycophyta) （1） 一般特征：,有乔木、灌木或草本 有根、茎、叶的分化 茎直立，二歧式分枝,57,44,一般特征（续）,单

13、叶、针形或披针形或线形，小而密布于枝，呈螺旋生 单脉 D1-Rec，C极盛、造煤，后开始衰退，Rec.仅剩少量草本 但常见化石是叶座,57,45,鳞木植物,57,46,（2）石松植物门化石叶座 叶座的结构,叶座：是叶的基部膨大，脱落后在茎枝表面上留下的印痕 叶痕：叶基部脱落后留下的痕迹。通常位于叶座上部，呈菱形或心形，微凸、低锥形隆起,57,47,叶座的结构（续）,束痕：叶痕中央叶脉附着的点痕 侧痕：束痕两侧的两个小点痕，为通气道痕。 有时在叶痕的下方还有一对通气道痕 中脊：叶痕的上、下方中央的纵向隆脊 侧延线：叶痕两侧向叶座的延线 叶舌穴：叶痕上方中脊上叶舌附着处留下的痕迹,57,48,（3

14、）石松植物门(Lycophyta)的起源,起源：此门小型叶，叶脉简单，与原蕨植物门中的工蕨类中表面具刺类型相近。 一般认为石松类与工蕨类可能共同起源于更老的祖先类型,57,49,3）节蕨植物门(Lycophyta) （1）一般特征,木本或草本 茎单轴式分枝 茎分为节和节间， 节间上有纵脊和 纵沟，枝和叶自节间长出。,57,50,木贼植物（楔叶）,57,51,芦 木,57,52,一般特征（续）,单叶、轮生 D1 -Rec., C-P全盛， 现代只有草本，Rec.只有木 贼（Equisetum)一属 常见化石：叶及髓模化石,57,53,问荆,57,54,节蕨植物叶化石,5轮叶Annularia,6

15、瓣轮叶,Lobatannularia,楔叶Sphenophyllum,57,55,（2）髓核化石,髓核（髓模）茎干化石，最常见的类型为髓腔充填泥沙固结而形成的髓核化石 纵沟和纵肋位于节间表面，相邻两节间上的纵肋、纵沟有直通、半错位或全错位等形式。 节下痕位于节间纵肋上部（通气软组织痕迹）,57,56,髓核化石,57,57,4）真蕨植物门(Pteridophyta) （1）一般特征,草本为主，茎不发育，多数为根状茎 大型羽状复叶（蕨叶）,桫椤,57,58,一般特征（续）,叶脉多样，主要为扇状脉和羽状脉，也有网状脉 D2 -Rec.，C最盛、造煤，现代主要生活于热带、亚热带潮湿地区 化石主要为蕨叶

16、。,57,59,（2）蕨叶的结构,由于经过几次羽状分裂后蕨叶通常较大，在化石中往往保存不完整，只是其一部分，所以记述时就从最后分裂的羽片往回数，再加“末”字来表示,57,60,（2）蕨叶的结构（续）,末次羽片：最后一次羽状分裂形成的羽片。由小羽片和末次羽轴组成,末二次羽片=末二次羽轴+末次羽片,小羽片：长在末次羽轴上的羽状裂片,57,61,（2） 蕨叶的结构（续）,间羽片：长在末三次羽轴上的末次羽片,间小羽片：长在末二次羽轴上的小羽片,57,62,（3）真蕨植物门的起源,起源：真蕨类起源于裸蕨，原始蕨的某些属是它们的过渡类型 一般认为真蕨纲的大型叶是由裸蕨植物巨大的分枝系统“扁化”发展而来,5

17、7,63,三）高等植物,5、裸子植物 一般特征及其器官组成,木本或灌木，无草本及水生类型 茎：乔木，次生木质部很发育，输水力及支持力增强。茎单轴式分枝 叶：有二条进化路线 大型羽状复叶光合作用面积大（种子蕨类、 苏铁类） 小叶扁形、针状、鳞片状等，如银杏、松柏 繁殖器官：以裸露的种子繁殖，无真正的花,57,64,器官组成（续）,种子：结构复杂的多细胞器官，成熟后脱离母体。种子外面有种皮保护，自身具有营养物质（胚乳），在不利条件下能较长时间保持休眠能力，更能适应干旱环境,57,65,裸子植物的分类 主要包括个门： 种子蕨植物门 苏铁植物门 银杏植物门 松柏植物门,57,66,1）种子蕨植物门(P

18、teridospermophyta) （1）一般特征,最古老的裸子植物 植物体不大，小乔木、灌木或藤本 茎很少分枝,57,67,一般特征（续）,叶为大型羽状复叶（蕨叶） 种子在古生代时未集成球果，单个直接长在小羽片的中脉或羽轴上；中生代种子蕨的种子常多个着生在一起 D3 -K2，C-P2最盛，P3衰减，中生代仅有少量代表,57,68,（2）种子蕨植物的分类依据与形态属,种子蕨植物常见的是叶化石，但其与真蕨植物的叶化石不易区分，故常采用形态分类。 形态属（种）：根据化石的外部形态特征所建立的属（种）名，而不考虑化石本身的亲缘关系,57,69,57,70,（3）种子蕨植物门的起源,起源：由原裸子植

19、物演化而来， D2的无脉蕨可能是祖先类型,57,71,2）苏铁植物门(Cycadophyta）（1）一般特征,粗矮的常绿木本植物 茎通常不分叉，球状、块状、圆柱状 多为单羽状复叶，少数单叶。叶顶生，幼叶卷曲 平行脉或放射脉，少数网状脉或单脉 C-Rec.，T3 -K1繁盛，新生代后仅存当代苏铁类,57,72,（2）苏铁植物门的起源,起源：苏铁类由种子蕨演化而来，两者都具有大型羽状复叶，相似的次生构造,57,73,苏铁植物,57,74,苏 铁,57,75,苏铁纲叶化石,57,76,3）松柏植物门(Coniferophyta) （1）一般特征,多分枝的乔木或灌木，单轴式分枝，枝有长有短，次生木质部

20、发达致密 单叶，形状简单，带形、舌形、针形、线形、鳞片状、锥形、椭圆形等。螺旋式生长排列 叶脉：平行脉、单脉、少数弧形脉,57,77,（2）松柏植物门的分类与地史分布,包括科达纲和松柏纲 科达纲：D3 -T，C2 -P1繁盛 松柏纲：C2 -Rec.，现存松柏纲植物广布于不同纬度和不同海拔高度的平原及山区，常形成大片针叶林,57,78,科 达,57,79,科达纲综合图,57,80,松柏纲叶的排列方式,57,81,（3）松柏植物门的起源,起源：由原裸子植物门的古羊齿类演化而来,57,82,4）银杏植物门(Ginkgophyta) （1）一般特征与地史分布,高大乔木，单轴式分枝，有长短枝之分，长枝

21、上叶稀螺旋式着生，短枝上密螺旋式着生，成簇状 单叶，具长柄，扇形、肾形或宽楔形，叶缘浅裂或全裂 叶脉：扇形脉、平行脉 P-Rec.，J-K1全盛，K2突然衰退， 现代仅存一属：银杏Ginkgo biloba,57,83,57,84,57,85,银杏植物,57,86,（2）银杏植物门的起源,起源：是由松柏植物门的科达纲演化而来的分支,57,87,三）高等植物,6、被子植物 1）一般特征,被子意为胚珠包在由心皮(封闭的大孢子叶)形成的子房内，成熟的种子不裸露 繁殖器官就是花，故亦称有花植物 主要为被子植物门,57,88,被子植物花的结构（图解）,57,89,一般特征（续）,被子植物门(Angios

22、permae) 乔木、灌木、藤本、草木 陆生、水生、寄生 单叶、复叶，形态多种多样，有的具托叶 茎：维管束结构最完全，木质部有了真正的多细 胞导管，增强输导能力 叶脉：主要为羽状脉、弧形脉、细脉结成的网状脉,57,90,2）被子植物门的地史分布与分类,K1 -Rec，新生代后取代裸子植物，在植物界中占统治地位 根据胚内子叶数目分为两个纲： 双子叶纲(Dicotyledonea) 单子叶纲(Monocotyledonea),57,91,3）被子植物的起源,起源：一般认为被子植物由裸子植物演化而来，但究竟是哪一种裸子植物为祖先尚不清楚。近年来有人趋向于由种子蕨植物门演化而来,57,92,被子植物的脉序,57,93,叶脉书签,1