第17章 绚丽多彩的植物界
植物是一个庞大而复杂的家族,截止到2005年,世界上大约有40万种已知植物。一般认为,最早的植物出现在海洋中,它们结构简单、种类贫乏。经历了30多亿年的漫长岁月,植物的祖先才完成了由水中转到陆地、由简单到复杂、由低等到高等、由木本到草本的演化过程,加上天然杂交和多倍体的形成,才使我们有了今天这样绚丽多彩的万千品种和优良的植物资源。
植物界最简单的分类就是按照植物体结构的完善程度,分为两大类:低等植物和高等植物。低等植物包括藻类植物、菌类植物、地衣植物;高等植物包括苔藓植物、蕨类植物、种子植物。
细菌和蓝藻是地球上最原始、最古老的生物种类,它们是一群由一个没有细胞核或没有核膜的核和原生质团组成的生物,即原核生物。它们进一步发展,产生了有细胞核和细胞器的真核生物,如硅藻、黄藻、裸藻等,其结构变得稍为复杂,类型和队伍也更加壮大。特别是绿藻,在植物演化中居于主干地位,多数学者认为它是高等植物的祖先。藻类再经过不断进化,它们由单细胞植物进化到多细胞植物。不过,这时它们仍然只生活在水域里,海洋是名副其实的生命的摇篮。
从水生到陆生,是植物发展的第二个大飞跃。生长在水边的一些藻类,由于不断受到陆地环境的锻炼与考验,体内逐渐产生了输送水分的输导组织——维管束,为植物的登陆创造了条件。有些刚离开水域到陆地生活的植物还未分化出根、茎、叶,长在地下的部分和地上部分形状完全相同,所以称它为轴,有的人称它固着的部分为根状茎或根状枝。有的只有茎、“根”,还没有真正的叶,不少种类还过着“两栖”生活。
直至距今天4亿多年前的志留纪中晚期,虽然此时气候仍然炎热干燥,但是由于大气层外圈的臭氧层已经有了一定的厚度,具有降低太阳的紫外线强度的作用,水生植物的登陆尝试终于成功。蕨类植物中最原始的裸蕨成了登陆的第一位先锋,从此以后,大陆开始披上了绿装,使植物进化史上又出现了一次大飞跃。植物到了新环境生活以后,在努力使自己的体形和内部结构适应新环境的同时,也不断地改变新环境的恶劣条件,使环境更有利于其自身的发展。到了距今3.6亿~2.5亿年的石炭—二叠纪,地球上气候温暖潮湿,为植物提供了良好的生长条件,有的植物长得又高又大,成为大片大片的森林,有些鳞木类或木贼类植物,胸径达几米,高几十米,真是一派郁郁葱葱的繁荣景象。但到了距今约2.55亿年前左右的晚二叠纪,气候开始变化,许多不适应的植物逐渐消亡,逐渐被不断演变出来的新植物种类所代替,像那些盛极一时的古代蕨类,如芦木、鳞木、树蕨等,虽有些零零散散地保存下来,但大部分都遭到毁灭。在一些低洼的地区,大量的植物残体源源不断地聚集在一起,该地区的地层慢慢下沉,其下沉的速度与植物残体大量聚集的速度相一致,久而久之,这个地区就成了我们今天燃烧的煤的产区。由于大量植物被埋藏的条件不同,植物中占主要地位的种类不同以及距今时间不同等诸多因素,所以煤的种类也就多种多样。全世界的煤大约从3.6亿年前的时候开始大量形成,直到1.5亿年前,特别是3.6亿~2.86亿年前这段期间,给人类提供了大量煤质好、储量大的可采煤层。这也就是地质年代表上把这段地质时间的历程称作石炭纪的由来。
由于有了花粉管,受精过程完全摆脱了对水的依赖,植物才算真正地征服了陆地。距今2.45亿~0.67亿年前的中生代,是裸子植物最繁盛的时期,银杏、苏铁、松柏类是当时的主要植物。以后由于距今约160万年前的第四纪冰川的酷劫,使得世界上很多裸子植物绝灭,唯独我国还保存了银杏、水杉、银杉、台湾杉、金钱松等一些孑遗植物,它们成了举世闻名的“活化石”。
被子植物在距今1亿多年前开始出现,是新生代的后起之秀,它是由古老的裸子植物进化来的。它们不仅有种子,而且有果实,使后代更富有生命力和适应环境的可塑性。早期的被子植物为双子叶植物,大多是一些热带的常绿乔木。经过漫长的演化,植物向着干旱、寒冷或高山地区发展,以至从乔木类型变为适应性更强的灌木和草本类型。
在植物这个绚丽多彩的世界里,我国可称得上是植物的宝库。我国的高等植物超过3万种,其中经济植物多达数千种,比欧美两洲的经济植物还多。其他,如木本植物、水果品种以及纤维、芳香油、淀粉等植物的自然资源也都极为丰富。随着国民经济发展的需要,我国这座植物宝库大有潜力可挖。
知识链接
植物是具有光合色素、能进行光合作用、具有细胞壁的真核生物。植物总共有300多个大小不同的科,最大的科是菊科,有23000多种,最小的科是银杏科、杜仲科等,仅一种。