生物进化(四)

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1、植物、真菌及其上陆上陆植物多样性真菌和进化的联系：互利共生WilltheBlightEndtheChestnut?Willtheblightendthechestnut?Thefarmersratherguessnot.ItkeepssmolderingattherootsAndsendingupnewshootsTillanotherparasiteShallcometoendtheblight.-RobertFrost,”EvilTendencies”(1930)美国的板栗树，1920。上陆简介植物对陆生的适应植物起源

2、于绿藻上陆——简介植物是陆生的生物。什么是植物?植物是多细胞真核生物，通过光合作用制造有机分子。光合作用把植物界与动物界和真菌界区分开了。区分植物和藻类的是一整套对陆生的适应。上陆——植物对陆生的适应结构性适应生殖性适应结构性适应陆生会遇到与水生非常不同的问题。在陆地的生境中，光合生物所需的资源来源于两处:光和CO主要是从地上获得，而水和矿2质养分则主要存在于土壤之中。因此，复杂的植物体表现出了不同程度的特化结构——地下的根和地上的茎叶。多数植物的根都有共生的真菌。这些根和真菌的结合称为菌根（mycorrhizae）。叶

3、子是绝大多数植物的主要的光合器官。藻类和植物生活环境的对比。菌根：真菌和植物的共生。真菌细微的菌丝增大了从土壤中吸收水分和矿物质的表面积。真菌向植物提供某些矿物质，并从植物那里得到光合作用产物糖类和其他有机物而受益。结构性适应植物对陆地的重要适应就是木质素（lignin），这种化学成分使植物的细胞壁变硬，使得植物的茎叶能直立在空中。结构性适应大多数陆生植物都有维管组织（vasculartissue），这是由分支遍布整个植株的管状细胞构成的系统。维管组织实际上有两种特化的适于运输的组织:木质部（xylem）,由具管状空洞的死细胞构成，

4、用于水和矿物质由根向叶运输;韧皮部（phloem）由活细胞组成，它可以将糖类与其他有机物运送至根和其他非光合作用的部分。从而解决了物质在远距离的植物器官之间运输的问题。叶脉网络。叶脉的维管组织的作用是运输根吸收的水和矿物质，并将叶子中合成的糖类转运出去。生殖性适应对于陆生的适应同样需要一种新的生殖模式。植物（和某些藻类）的配子在一个保护性结构配子囊（gametanium）中产生。配子囊有一个保护性细胞组成的外套，其内是一个湿润的环境，配子在其中发育而不会失水。生殖性适应在大多数植物中，精子在花粉管中旅行而到达卵子，花粉则由风或动物

5、携带。卵子停留在母体植株内并在那里受精。在植物中合子（受精卵）在雌性植株体内发育为胚，这可以保护胚并防止其失水。植物受到保护的胚。体内受精是植物对陆生的适应，体内受精是精子和卵在母体的湿润的小室中结合。雌株继续哺育并保护由受精卵发育来的胚。生殖性适应植物的生殖“策略”与哺乳动物在陆地上的繁殖方式具同源性。与植物一样，哺乳动物的受精过程也发生在体内（母体内）。对大多数哺乳动物来说，胚胎发育也同样是在母体中进行，与植物相同。植物起源于藻类植物的上陆和分布到不同的陆地是渐进的。这与它们逐渐积累陆生适应是并行的，而这是由以绿藻为祖先的种群开

6、始的。绿藻是与植物亲缘关系最近的原生生物。更具体地说，分子的比较和其他证据表明轮藻纲的多细胞绿藻与植物关系最近。轮藻纲，与植物亲缘关系最近的藻类。（a）轮藻（Chara）是一种特别精巧的绿藻。（b）鞘藻（Coleochaete）虽然外貌上不如轮藻像植物，但它实际上与植物亲缘关系更近。植物的多样性植物进化要点苔藓植物蕨类植物裸子植物被子植物植物的多样性是不可再生的资源植物进化要点化石记录下了植物进化的4个主要时期，这在现代植物多样性中也很明显。每一个时期都以结构的进化为标志，这些结构为植物在陆上生活提供了新的机会。植物进化要

7、点进化的第一个时期是植物起源于其水生的祖先——属于轮藻纲的绿藻。最早的陆生适应包括配子囊的产生，配子囊是保护配子和胚的。这就使得苔鲜植物（bryophyte）有可能从最早的植物多样化。植物进化要点植物进化的第二个时期是维管植物（有运输水分和养分的维管组织的植物）的多样化。植物进化的第三个主要时期从种子的起源开始。种子进一步保护植物的胚使免受失水（干燥）和其他方面的危害而促进其上陆。种子中胚与贮藏的食物在一起，并由保护性的外被保护着。早期的种子植物的种子并不是包装在特化的隔室中的。植物进化要点植物进化史中的第四个时期是有花植物，或

8、被子植物（angiosperm）的出现。花是复杂的生殖结构，其中的种子在称为子房的保护性小室之中。植物进化要点。进化分支的现代代表都在系统进化树的顶端。在我们研究植物多样性时，这个简单的系统进化树可以帮助你