书城科普读物探究式科普丛书-地球的肺:植物
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第1章 和平共处——植物的演变

植物对我们来说并不陌生,在生活中到处可见,我们呼吸的氧气就是它的代谢产物,夏季它能给我们绿荫,冬季还可以为我们挡风雪。但是,面对这么熟悉的“朋友”,你真正了解它们吗?除了能叫出它们的名字,你还知道关于它们的其他常识吗?

第一节平平淡淡——植物的概述

冬去春来,在明媚的阳光下,我们看到了生机勃勃的绿色精灵,它们就是我们生活不可或缺的一部分,是我们呼吸的来源-植物。

我们知道,在自然界中,凡是有生命的机体,均属于生物。而生物又可以分为几个界,其中把具有固着生活和自养的生物称为植物界,简称植物。之所以说它能自养是因为它自己可以制造食物。在植物中,有明显的细胞壁和细胞核。其细胞壁由纤维素(葡萄糖聚合物)构成,并且它的体内还含有叶绿体,具有光合作用的能力。也就是说植物可以借助光能及叶绿素,利用水、矿物质和二氧化碳来生产食物,释放氧气,即光合作用的产物——葡萄糖(是一种含有丰富能量的物质),也是植物细胞的组成部分。

植物的生活是平平淡淡的,不像动物界那么生龙活虎,也没有动物的结构那么复杂,但是植物的高贵就在于它的平淡,它像一位君子,无声无息地为其他生物奉献着自己,维持着自然界的生态平衡。

第二节神神秘秘——植物的起源

既然植物和我们有那么重要的关系,那么它们是怎么来的呢?或许这是个困扰了你很久的问题。植物的起源是经过一个漫长的历史演化过程的,在这个过程中,植物经历了由简单到复杂、由单一性到多样性的一系列变化。虽然植物界里没有动物界那样弱肉强食、适者生存,但是它们的演化也是千变万化、奇妙万千的。

植物和动物哪个先出现在地球上的?最早出现的植物是什么?植物的祖先是谁呢?

在历史上,曾有很长一段时间,人们争论是在地球上先有植物还是先有动物的存在。其实,无论是动物还是植物,它们的存在是与地球实现从无机物质向有机物质的转变分不开的。随着地球上物质形态的不断变化,最先开始出现了植物,然后才出现了动物。因为,最开始的动物是食草的,而植物的出现为动物的存在提供了食物源泉。因此,植物是各种生物物种形成的先驱者,也是各动物物种存在的依靠者。

我们知道,地球上的生物是从最原始的无细胞结构生物进化为有细胞结构的原核生物,从原核生物进化为真核单细胞生物,然后按照不同的发展方向,植物界从藻类到蕨类植物、裸子植物,再到后来出现的被子植物。在这个进化过程中,证明了植物是从水生到陆生、从简单到复杂、从低等到高等的逐步进步的进化过程。

那你知道最早出现的是什么植物吗?我们知道,最早的植物是水生的藻类植物,所以植物学家们就从这方面入手去寻找答案,结果发现,蓝藻是地球上出现最早的绿色植物。目前已知最早的蓝藻化石发现于南非的古沉积岩中,这也是34亿年前地球已有生命存在的依据。蓝藻的出现是植物演变史上一个巨大的飞跃。

随着生物的不断进化,植物开始由水生转化为陆生。

大约在四亿年前的古生代志留纪,植物第一次从水中移居到陆地上。在新的环境中,由于没有太多的生存阻碍,陆地植物演变得非常快。大约在泥盆纪末期,陆地上开始出现了广袤的森林。在石炭纪和二叠纪,森林已经发展到最为茂盛的时期。但是,随着地壳的变动,那些老死的树木就被埋到地层下面去了,这也就形成了今天的煤炭层。

后来,随着植物的近一步演化,开始出现了有种子的植物。我们知道,现在植物的种类之所以如此多样、生命之所以能不断延续和变异,最主要是因为有种子植物的出现。那么,你知道在植物界中,哪种植物先有种子的吗?谁是资格最老的种子植物呢?

根据植物学家的研究,银杏的祖先在2.7亿年前就已经出现了。

银杏在古代广泛生存在欧洲大陆上,后来大冰川来了,大部分的银杏被毁灭,成了化石。目前唯独我国还保存了一部分活的银杏树,绵延到现在,所以都称它为“活化石”。由于银杏是裸子植物的一种,是有种子的,所以又称它为最古老的种子。

自从有了种子植物以后,植物界的演变加快了脚步。有一些靠花来传播受精或者是种子比较轻的植物,借助于风的力量开始了不同种类之间的杂交,导致植物界中开始出现变异。这是后来植物种类越来越多、生存能力越来越强的重要原因。

植物的演化过程是一个充满神秘色彩的过程,有一些细节至今还不是很明了。不过,可以肯定的是,植物的起源过程是一个渐进与跃进、连续与间断的辩证统一过程。