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9月1日 植物是如何登陆的 王怿-第2部分
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因此说，在冰期之前并没有出现陆地上可以真正生存的植物，当然，在这个冰期以后，冰期逐步地开始消融。冰期消融以后，海平面自然就要上升，陆地面积也要减少，那么这个阶段尽管气候回暖了，但是它还并不能适应陆地植物的生存。但是随着这次冰期的消融，而地壳运动是在不断地变化，这个南极冰川消融以后，当时经历了一个过程，就是说地球地壳不断地升降，比较快的这么一个过程。就是陆地它不断地扩张，海洋也不断地收缩这么一个交替过程，一会儿，我们讲的这个一会儿是地质历史上的一会儿，有一定的时间范围。那么这个一会儿，这块地方它的海平面下降了，它变成了陆地，但是过了一段时间，海平面又上升了，它又变成了海洋。因此这种海陆的变化，那么也导致了这种水生的植物开始逐步地，它要适应这种变化的环境，爬上了陆地。因此结果就导致在距今大约4。3亿年前，出现了目前世界上已知最早的陆生的维管植物。非常幸运，这个最早的陆生维管植物，到目前为止它是最早的记录，那么主要它是只发现在我们国家的贵州凤冈。那么这个植物是非常有趣的，它的植物的中间有很好的这种维管组织。它由不同的管状细胞所组成，那么这个维管组织就很好地支持了这个植物，那么也就认为它是陆生植物的一个重要的理由，因为它有这个维管组织，因此这个植物可以直立，在陆地上生长。而在海洋中，它不需要这个结构，它要水体来支持植物。从这个植物的形态来说，它的整个枝就呈一种羽毛状的排列，就是羽状排列，那么这个跟藻类又很像。那么这个植物通过我们的研究，认为这种植物它具有陆地的生态能力，就是说它是一种陆地上生长的植物，但是它又没有从形态上跟藻类是十分相像的，因此说它是一种从藻类到陆生植物中间的一种类型，它是陆生植物的一个演化的旁支。而这类植物它生存时间很短，它是陆地植物的一个先驱者，但是它并没有延续下去，而是它并不代表陆生植物的原始的类型，在今后的发展过程中，这个植物很快就消亡了。那么取而代之的，是一些可以在陆地上生存的形态比较简单的一些植物。
那么这就是说，形态比较简单的这些植物的话，一般来说，国际上大家公认的，主要有一大类植物叫顶囊蕨植物。这种植物从结构上来说是非常简单，大家也看到的，就是一个枝条，它简单地分叉几次，然后顶上就剩一个圆球，孢子囊。里面有三缝孢，同时这个植物它没有叶子。那么它的枝条的表面，它就有这种角质层，就有这种气孔，另外这种枝条的里面有支持这个植物的维管组织。因此说，这种非常简单，个体也十分小的这种植物，它是一种早期陆生植物的一个代表分子。那么这个代表分子，它当时有一定的分布范围，它主要分布于北半球。那么在这个时候，南半球，同样也存在着一类到目前为止发现的一类重要的植物，这种植物叫做巴兰德木。那么这个植物它的形态结构相对比较复杂，跟我们所说的这个顶囊蕨，它属于不同的类型，那么这个植物它跟我们现在蕨类里面的，像那种石松，就是过去很小的石松十分像。上面有些很小的叶子，呈螺旋一样地排列，那么这个植物它当时主要分布在地球的南半球，它是南半球植物的主要代表分子。因此说当时在距今大约4。2亿年前的时候，在地球的表面上植物已经有了一定的分区。那么造成植物这种南半球和北半球分区，主要的原因是跟它的气候有一定的关系。
当然，我们要说的另外一个问题，尽管地球上当时主要是有南半球和北半球，这两大类，就是以植物为主以外，另外在它的赤道附近，分布了一些特殊的、形态结构比较发育一些植物类型。比如在加拿大北极圈，距今大约4。2亿年左右的时候，它的陆生植物是非常发育的。那么加拿大北极圈大家都知道现在是冰天雪地，那么这些化石主要是采集于一些埋在雪下的岩石之中。而当时在这个时候，就是说在距今4。2亿年的时候，根据古地理的研究，当时加拿大这个地区它属于地球的赤道附近。因此也可以看到，通过这个也可以看出地球的板块是在不断地变化的，那么加拿大这个北极圈，这些陆生植物它的形态已经比较复杂了，出现了不同的类型。有些类型它的植物可以多次分叉的，顶上这有一个孢子囊的，这算一个圆的，这就称为孢子囊，那么跟顶囊蕨是十分相似的，但有所不同。
再举一个例子，就是我们国家新疆的，在我们国家新疆的准噶尔盆地西北缘，在距今大约4。15亿年左右的时候，也产有一些就是早期的陆生植物。那么这些陆生植物的类型是非常丰富的，它被认为是目前世界上已知保存最好的植物群。那么它的类型是非常多的，那么当时根据古地理研究，我们国家新疆的准噶尔，现在大家知道是气候比较干燥的，自然条件比较恶劣，但是当时它的气候条件是在古赤道的附近，因此说也可以看出来一些变化。那么这个植物群里面的类型是非常多的，那么有一种植物的类型，就是说它的植物它的茎杆，它分叉多次，在它的顶端是组成一些孢子囊的，那么这些植物的类型，这种植物的类型它代表了一种我们现代植物的最原始的类型。通过这种植物的类型呢，发育形成了我们现代的植被。当然在这个植物群里面，它的类型也是非常多的，那么这里我要重点向大家介绍的有一种植物，它上面有个孢子囊，孢子囊下面也是分叉的一个茎杆，但是在这个孢子囊上面长了很多刺，那么在这个植物的茎杆上也有很多刺。这个植物长刺，看起来这个结构是非常简单的，你比如现在玫瑰花这些东西，带刺的玫瑰，这都有刺，那么这个刺当时出现，它有什么用呢？那么从植物本身来说，这个刺增加了植物的表面的面积，那么可能增加光合作用，可以形成自己的能量。但是这种刺的增加，同时也使植物受光面积增加，那么对于它的本身的防止水分的蒸发，也不是很有利的，那么同时，要考虑到这种刺的出现，也是一个另外的一个重要原因，就是植物它有自我保护能力。就相当于你要在现代植物里面，你说要摘某个东西，如果表面有刺的话，你得想想用别的办法去摘它。当然这是不合法的，那么就说这种刺，当时出现的这种刺，它的目的，我想主要的目的是植物的一个自身保护功能。那么当时在陆地上会有什么东西吃它呢？那么根据这样，我们就认为当时地球上除了植物以外，已经出现了动物。当然这个方面我们通过研究也有化石证据，产自于英国志留纪时代里面的一种多足类的一些动物化石，它属于节肢动物的，跟昆虫比较相似的。那么这种动物当时已经在陆地上可以生存下来了，那么因此说新疆的这种植物表面带有刺，我想是跟最早期的昆虫是有关系的，植物已经有了自己保护自己的能力，那么也这也是一种植物跟动物在陆地协同演化的一个开始。
到这个时候为止，那么植物它基本上可以在陆地上生存下去了，进入下面一个阶段，就是说植物如何占领陆地的不同的生态环境，并且最终形成很茂盛的植被，也就是形成我们现在的森林，那么这个时期我们称为植物的发展时期。那么这个时期延续的时间大约有七千万年左右，那么这个主要的是从泥盆纪开始，在这个里面主要分为三个阶段，就是早泥盆纪、中泥盆纪和晚泥盆纪，那么这三个阶段所显示的植物，无论从大小，以及形态以及它的分布的范围，都有明显的变化。
那么首先我要讲的是，第一个就是早泥盆。这个时候它的陆地上的植物，已经在地球上广泛的分布了。那么这个时候的植物，它相对来说个体都比较小，都是沿着地面分布的，那么这个时候它也出现了很多类型，跟前面是不一样的。那么这些类型比如像现在一些植物的祖先类型，像裸蕨类、石松类、瑞尼蕨类，以及工蕨类，这些大部分类型，现在我们在地球上已经看不到了。它是现代植物的一些祖先类型，它当时已经绝灭了，但是这些类型通过今后的发展，形成了我们现在的蕨类植物，以及裸子植物、被子植物，这样一步一步地发展过来的。那么这些植物之间有很大的差异，当然也可以看出来当时的一些植物，它主要的表面都是光滑的，就是说它主要是由一些这种小枝组成的，但是在我们国家云南的“坡松冲组”中，发现了世界上最早的大型叶，以后的发展就是形成了我们现在可以看到的叶片，那么这种大型叶的形成对于植物进一步占领不同的生态域，并且最后森林的形成，是非常有意义的。那么这个植物当时在早泥盆世，这个植物它所显示的在世界各地上有很大的不同。
比如在英国它的早泥盆世的陆生植物，它显示的我们当时的植物，它基本上沿着离水不远的这么一个距离进行分布。而在远处的比如像山上以及斜坡上，植物就非常少。当时的植物个体也比较矮，当然英国的这个早泥盆世的特定的植物群，在世界上是非常有名的。因为它的化石主要产在燧石之中，那么经过了矿化作用，那么这个主要是与当时生态环境中有些火山，这些火山形成了一种热液流，对植物进行替换作用，最后使得植物的结构保存得非常好是有关系的。但是也可以看出来当时的植物它离水是不远的，尽管在陆地上生存，但是它不能离水非常远，我们国家云南的早泥盆世的植物也是非常发育的，那么这个时候的植物，也可以看出来，它尽管它分布的类型有很多不同的类型，有些植物它还没有完全离开水。它有一部分可以露在水上，就是说可以冒出水面，那么这一点，也可以说它在陆地上也可以生存。但是有些部分它还在水下，有些植物它就可以在陆地上生存了。那么这些陆地上生存的这些植物从个体上来说都很小，就跟我们现在小草一样，当然小草不属于这一类。就是说也在地面分布，同时它不可能离开水体，那么真正的早泥盆世，植物它是占领了陆地，但是占领了陆地的这种生态域是有限的。它当时并不能离开水体，因此说物必须要向前继续发展，占领更大的生态域，那么进入了第二个阶段，那么也就是我们地质上讲的中泥盆世这个阶段。
这个阶段陆生植物它就开始逐步地远离水体，那么这个时候植物它有很大的特征，就是现在我们蕨类植物的主要的原始类型，在这个时候已经出现了。那么同时在这个时候某些植物的个体已经很大了，像有一种在我们国家湖南发现的这一类植物，它的个体已经很大了。它的高度可以达到一到两米，当然在纽约，他们在中泥盆世也发现了一类植物，跟我们国家的有些不同，但是它的高度也能达到一到两米。那么在这种一到两米的这么一个植被高度上，同时也生存了不同高度的一些植物。因此说有些植物它的高度只在一到两米之间，那么形成了一个中间层次的植物，同时在当时的地面也有一部分低矮的植物，因此说在这个时候中泥盆世这些植物，从空间上来说，已经有一种层次上分别。
那么同时在中泥盆世最重要的一个特征就是它离开水，那么在这个景观图上我们可以看出来，植物它已经可以生存在不同的生态范围内，有些已经离开了水了，那么同时也可以看出来这个地方，就是像这些地区已经形成了一种就是比较原始的森林，那么当然不像现在森林一样，这些森林底下也有些低矮的这些植物，而这些植物并不像现在那样比较茂盛，但是它是非常简单的一个过程，那么这些是非常清楚的，当时，也可以看出来当时的一个植物，我们可以跟现在的一个植被进行比较的话，好像这些植物表面并没有很发育的叶子，那么因此当时的植物它并没有形成我们现在这种叶子，它主要的是靠枝条的，就是这种枝的多次分叉这样一个过程，那么因此说这个植物已经真正的占领陆地的生态系统，似乎还差了一点。
那么随着地质的演化，植物进入了晚泥盆世这个演化阶段，那么这个演化阶段它的陆生植物占领了不同的生态的环境，那么现在蕨类植物的不同的类型，也在这个时候出现了。那么这个里面比如像现在蕨类里面，它的石松类，个体都比较小。而这个时候它有一种石松类个体是很大�
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