植物是如何登陆的 -王怿-第2部分

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包括中国的古植物学者都在为这个问题的最终解决，在不断地努力，希望能够尽早能够及时在植物占领陆地这个最早期这个阶段，它的植物的、它的形态特征，它的植物学特征，为最终这个问题的解决做出不懈的努力。
　　在这之后，植物占领陆地的过程，进入了第二个阶段，这个阶段植物发生了一个质的飞跃，那么就是说这个时候它的植物已经完全可以在陆地上生存下来。它不需要依赖水，当然这个时候的植物离开水体并不是很远的，也不能完全离开水体。那么导致植物这个质的飞跃，你像过去这种似苔藓植物，生存了一亿年，那么在4。3亿年，或者4。2亿年的时候，出现了可以陆地上生存的这么个植物，那么是什么因素导致了这次质的飞跃呢？根据地质学的研究，在距今4。4亿年的时候，地球上形成了一次很大的冰期，就是4。4亿年左右，在地球的古南极形成了一个很大的冰盖。那么这个冰盖形成的范围也很广，像我们国家的华南地区也遭到了它的波及，那么它所造成的一个，就是由于冰盖的形成，使海洋的海平面下降了，有人认为五十米，有人认为一百米，那么这种海平面的下降，可想而知，海洋的面积的减少，那么陆地面积必然就增大。那么当时海洋中生活的生物，那么在这种海洋面积减少的情况下，那么它势必就要往另外一个空间发展，那么这样也促使了这种海洋的像藻类植物，开始往陆地上前进。但是由于当时冰盖的形成，气候又比较冷，而植物对气候是比较敏感的。
　　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