蕨類與苔蘚一樣已有根、莖、葉的分化,具有植物由水生登陸後完全適應陸地生活的結構。在遙遠的古代,蕨類曾盛極一時,很多是高大的喬木,直至三疊紀,很多種類相繼絕跡,有的演變為草本。在現今的一些熱帶和亞熱帶地區,還可以找到為數不多的長得像樹一樣的蕨類植物,如我國一級保護植物桫欏。
孢子植物是地球上所有植物的祖先。科學家們認為,6億多年前的地球,幹旱的陸地風沙彌漫,一派淒涼景象,荒涼的原野上看不到一棵綠色植物,隻有在原始的海洋內生長著各種各樣的藻類植物。但它們是如何由水生到陸生,如何擺脫水的束縛成功登陸的呢?這是植物進化史上一個極為重要的裏程碑,然而遺憾的是,在科學如此發達的今天,人類對陸地植物起源的真相仍然一知半解,尤其對確認誰是最早登陸祖先的問題,科學家們之間存在著巨大的意見分歧。他們有的認為最早登陸的植物是一種蕨類植物,有的認為陸地植物的祖先是苔蘚,有的認為某些褐藻類植物才是陸地植物的祖先,有的則認為陸地植物的祖先是綠藻門植物。
對於陸地植物最早祖先的問題,盡管學者們進行了大量的研究,提出了許多有意義的推測和假說,但它依然屬於尚未完全解開的謎團。今天,科學家們期待能獲得更多的有力證據,以便最終做出盡善盡美地解釋。
知識鏈接
在所有的植物中,凡是能產生種子的稱為種子植物,不會產生種子的稱為孢子植物。但是種子植物並非一年四季都能產生種子,因此,區分種子植物與孢子植物並不是根據有無種子來判斷的。一般來說,凡是喬木、灌木、藤本植物幾乎都是種子植物;凡是能開花的,都是種子植物;凡是能結果實的都是種子植物。藻類中的“巨人”
在美洲、大洋洲的太平洋沿岸海域中,生長著一類個體極為巨大的褐藻門植物。它們的成體往往長達百米以上,最長的可達400米,是海洋中身體最長的植物。這類海藻藻體的主柄上有多達100個、長15~60米的細長分枝,分枝上生有眾多側生的“葉片”,整體重量可達數百公斤,其身體之碩大在藻類植物中無與倫比,因此被稱為巨藻。
巨藻形似海帶,但比海帶大得多。巨藻身體沒有根、莖、葉的分化,但有類似根、莖、葉的結構。它的根,有不少分枝,稱作假根。假根不是用來吸收水分和養分的,而隻是用它固著在海底的岩石上,因此又叫固著器。一棵大的巨藻,假根的直徑可達1米左右。在假根上長著又粗又長的柄,這就是巨藻的“莖”。柄上每隔10~15厘米,生長著一張扁平的假葉,假葉的基部寬,先端窄,長可達1米左右,寬可達10厘米,在每片假葉的基部都有1個氣囊,氣囊的直徑約有3厘米,裏麵充滿空氣,活像打足氣的小皮球,巨藻依仗成千上萬個這樣的氣囊,漂浮在海麵上。巨藻的柄,開始的部分是直立的,從假葉著生的地方,直到柄的末尾全都漂浮在海麵,彎彎曲曲,隨浪擺動,活像一條凶惡的海蛇。難怪有人將它誤認為是大海蛇了。
巨藻用孢子繁殖後代,它的假葉上,可以生出許許多多的孢子。別看巨藻身體碩大無比,孢子卻小得可憐,直徑隻有幾個微米,肉眼根本看不見它。每個孢子都長著兩根鞭毛,能在水中自由遊動。在它盡情遨遊之後,就萌發成絲狀體。絲狀體有雌雄之分,雄的絲狀體產生精子,雌的絲狀體產生卵。精子也有兩根鞭毛,靠鞭毛遊近卵,與卵融合成合子。合子萌發後漸漸長成一棵新的巨藻。
巨藻是一種多年生、冷水性藻類,每年老葉死去,新葉重生。壽命可達12年之久。巨藻是世界上生長速度最快的植物之一,每天可長2~3米。在太平洋東部和大洋洲附近的淺海裏,巨藻常常在海底形成一片氣勢磅礴的“海底森林”。有趣的是,巨藻的再生能力也特別強,像割韭菜一樣割掉巨藻漂浮在水麵的部分,幾個月後它又長到原來大小,一年可以收割三四次,一畝水域一般能收割鮮品六十噸左右。
巨藻的經濟價值很高,據人們分析,巨藻體內含有92%的蛋白質、18種氨基酸、多種維生素,還有不少含鉀化合物和微量元素,是家畜和魚類的良好飼料。從巨藻體中可以提取褐藻膠和碘甘露醇等工業原料。其中,褐藻膠主要用於造紙、紡織和金屬加工等方麵,價值很高。巨藻還有一項重要用途,就是能產生沼氣。人們把巨藻磨碎,經過細菌發酵,就能產生出沼氣來。用巨藻提取沼氣,成本低、汙染少,因而引起人們的極大興趣。預計在不久的將來,巨藻可能和煤、石油並肩媲美,成為一種新型的綠色能源。