情感口述

植物:地球上生命存在和发展的基础

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植物:地球上生命存在和发展的基础

植物对地球上的生命来说至关重要。 因为高等生物都是间接或者直接地依赖植物获取养料的,而大部分植物则利用光合作用给自身提供养料。

最早登陆的植物大约30亿年前,植物就已经出现在地球上。

最初的植物、结构极为简单,种类也很贫乏,并且都生活在水域中。 在漫长的地质岁月中,由于气候变迁,生长在水里的一些藻类,被迫接触陆地,逐渐演化成蕨类植物,这是最早登陆地球的植物。 最早的陆地植物主要是裸蕨类。

刚登陆时,它们既无根又无叶,仅是一个“茎状物”。

后来在适应陆地生活的变异中,逐渐有根、茎、叶分化的趋势。

地上部分向空中发展,进行光合作用;吸水用水的器官有了分工,促使体内维管束的发展。 地下茎逐渐生出了细小叉状旁枝,称为“假根”。 裸蕨类植物衰亡后来,大陆气候进一步干旱,裸蕨类植物衰亡了,其它机能结构更高等的蕨类植物兴起,取而代之。

蕨类源于裸蕨植物,但已经有了真正的根和叶。 裸蕨和蕨类植物,经过“前赴后继”,终于成了陆地生活的真正“居民”。

植物由水生到陆生,并非裸蕨一家。 在裸蕨类植物“上陆”前后,有一类叫“苔藓”的植物也“上陆”生活了。 但它们始终没有摆脱过阴湿的生活环境,严守着自己的老习惯,从没向前跨进一步。

直到今天,连个真正的根都未分化出来。 植物的登陆改变了以往大陆一片荒漠的景观,使大陆逐渐披上绿装而富有生机。

4亿年前的植物登陆是地球发展史上的一个伟大事件,甚至可以说,如果没有植物的登陆成功,便没有今日的世界。 植物化石最常见的植物化石植物保存为化石的方式多种多样,其中最常见的植物化石就是压型化石或印痕化石。 压型化石主要是指植物体(整体或局部)经过一定程度的搬运之后,与泥沙等一同掩埋,再经历地层中成岩作用和压实作用之后,植物体中大量的有机物都被降解,只有黑色的炭质成分被保留了下来。

在压型化石中,植物所呈现的都是被压扁的膜状,植物体的外部形态信息虽有一定的保留,但内部的解剖结构在化石化的过程中几乎完全丧失。 在某些压型植物化石中,植物体叶片或茎干表面上的某些细节,比如表皮细胞、气孔器等也有可能被保留。

压型化石是古植物学研究中的重要材料,是古植物学中进行形态对比的重要证据。

但是由于可利用的资料有限,往往要利用大量的压型化石资料才能重建和复原原始植物的整体形态特征。 如果压型化石中,被压扁的炭化植物在地质变化中,或在化石暴露后被剥蚀掉了,就称为印痕化石。 简单地说,印痕化石就是植物体炭化、扁化后在围岩上留下的印记。 印痕化石的形成与压型化石的挖掘过程密切相关。 在采集植物化石的过程中,劈开含有压型化石的围岩,往往会得到植物化石互相对开的两面,由于开裂的位置不同,黑色炭质的分布是不均匀的,因此也得到了不同形态的压型化石和印痕化石。 除了压型化石和印痕化石,如果植物在形成过程中没有被压扁,还可能形成立体的模型化石和铸型化石,但这些化石都较为少见。

本溪硅化木树木可以保存为化石的原因木化石是至少上亿年的树木被迅速埋葬地下后,木质部分被地下水中的二氧化硅交换而成的树木化石。

它保留了树木的木质结构和纹理,所以它既是科学研究的良好材料,也广泛用于装饰与观赏。 能保存为木化石的植物往往都非常粗壮,并且具有大量的木质部。

这是因为木质部这种组织是由厚壁细胞构成的,较容易发生矿化作用。 具有大量木质部组织的粗壮植物体被泥土、沙石等掩埋之后,在被压实的环境中可能有大量的地下水活动,这些水中又溶解有大量的、供应充足的无机盐(如硅、钙等)。 由于木质部细胞具有大量可填充的空间,在植物细胞还未完全降解时,含无机盐的水会逐渐渗入植物体的细胞空腔中,并固定沉淀,随后经过成岩作用,植物体就能在漫长的地质历史中保存为木化石。

最常见的木化石是硅化木,这是含有硅质的水在植物细胞空腔中发生结晶作用或矿化作用,形成了晶质的二氧化硅或隐晶质的二氧化硅水合物。 世界上著名的硅化木产地有多处,其中主要有美国的亚利桑那、非洲的马达加斯加岛、中国的辽宁和新疆等地。

这些地方以出产大量保存精美的硅化木而闻名。 本作品为“科普中国-科学原理一点通”原创转载时务请注明出处。

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