1.裸蕨植物的登陸
繼菌藻類植物之後地球上粉墨登場的是裸蕨植物。
低等藻類植物在水域中生活發展了近10億年時間。在距今約4.4~4億年前的誌留紀末和泥盆紀時期,由於環境條件的巨大變化,植物體本身適應能力的不斷增強,就增加了藻類植物登陸的可能性。於是,由綠藻進化而來的裸蕨植物粉墨登場了,這是植物發展史上的又一次巨大飛躍。根據古植物化石推斷,它是古代和現代生存的蕨類植物的共同祖先。蕨類植物曾在距今3.9~3.7億年前的早、中泥盆紀“紅極一時”,是當時陸生植物的優勢種,直到距今3.6億年的晚泥盆紀才趨於隕落。
2.裸蕨植物的特征
裸蕨植物我們“望文生義”理解的話就是“裸體的蕨類植物”,其實這也差不多,因為它們沒有葉子,故此得名。裸蕨植物一般體形矮小,結構簡單,高的不過2米,矮的僅幾十厘米。植物體無真正的根、莖、葉的分化,這比藻類植物也先進不到哪兒去,但是卻出現了維管組織,在莖軸基部和擬根莖下麵,又長出了假根。這不但有利於水分和養分的吸收及運輸,而且加強了植物體的支持和固著能力。與此同時,莖軸的表皮上產生了角質層和氣孔,以調節水分的蒸騰,這就大大不同了。而且孢子囊長在枝軸頂端,並產生了具有孢粉質外壁的孢子,堅韌的外壁使其不易損傷和成為“癟三兒”,有利於孢子的傳播。這些結構都是裸蕨比它們的祖先—藻類更能適應多變的陸生環境的新組織器官。當然這些組織器官與現代的高等植物相比,確實還是非常簡單和原始的,但裸蕨植物正是依靠這些簡單的組織和器官解決了它們在陸生環境中所麵臨的一些主要矛盾,並且為沿著這樣的道路繼續大踏步前進,為走向更高一級而奠定了初步的基礎。
3.裸蕨植物的分類
裸蕨植物並不是一個自然分類單位,而是一個極其龐雜的家族。通過化石資料分析,它們大致可分為三種類型,即瑞尼蕨型、工蕨型和裸蕨型。這三種類型的植物又都是來自最原始的裸蕨植物——頂囊蕨,由於頂囊蕨的孢子囊是光的,所以又叫光蕨。
頂囊蕨,即光蕨,是蕨類植物的“元老”,光蕨於1937年發現於英國、捷克斯洛伐克和美國,1966年在我國雲南也曾采到化石。頂囊蕨的莖軸不到10厘米高,非常纖細,二叉分枝,維管束也為二叉分枝,環紋管胞,孢囊頂生,孢子同型,擁有腎的形狀,它是唯一的最古老的陸生維管植物。
“裸蕨”則是蕨類植物的“代表”。裸蕨的主軸比較粗壯,並常呈假單軸式的分枝,分枝次數較多,生殖細枝末端頂生著很多成對的孢子囊,或小束狀的孢子囊,它的主軸明顯的比側枝粗,外部形態也趨於複雜。裸蕨的維管束木質部和主軸的直徑相比,已經粗大得多了,因而支撐力更強了。從裸蕨的形態結構和由幾層厚壁細胞組成的外皮層,都顯示足夠擔當一個相當大的植物體了。裸蕨的孢子囊可縱向開裂,以傳播孢子,這是比較進步的。裸蕨是裸蕨型植物中最高級的類型,“代表”地位當之無愧。
4.橋梁植物
所有的陸生高等植物,除了苔蘚植物以外,都是直接或間接起源於裸蕨植物,沒有任何一種陸生維管植物能夠繞過裸蕨植物而直接發源於水生藻類。因此,裸蕨植物在植物界的係統發育中,“承上啟下,繼往開來”,是植物界係統演化中的主幹。我們可以把裸蕨植物稱為由水生到陸生的“橋梁植物”。