有人这样形容蕨类植物:它们和恐龙生活在一个时代,低调内敛,从不开花,最大的特点就是靠孢子繁殖。
距今大约4亿年前,蕨类植物出现了,它是泥盆纪时期陆生植物的主角。
众所周知,蕨类植物主要依靠孢子来繁殖它们的后代,这就是它们的特别之处。由于蕨类植物需要水才能繁衍后代,所以它们离不开水源。
你知道吗?地球上的优质煤基本上是由石炭纪时的大型蕨类植物形成的。
古生代时期,鳞木、芦木等一些蕨类植物都比较高大,它们绝大多数在中生代以前灭绝了,被埋在地层中渐渐形成了煤。
现代的蕨类植物,大部分生长在湿润阴暗的丛林里,而且形态比较矮小,不过它们却有着十分顽强的生命力,主要分布在地球的亚热带和热带地区。事实上,桫椤是如今世界上唯一幸存的木本蕨类,其他蕨类都是草本。
蕨类植物在地球上已经生存了3亿多年,远在恐龙出现之前,它们就和石松、马尾植物共同占据着闷热的原始沼泽森林。几乎所有的蕨类植物都有维管化的茎,大多数蕨类植物在它们的根和叶中也有维管组织。
泥盆纪晚期,大气中的含氧量已经足够,地球的外层已形成了臭氧层,可以有效阻挡紫外线的直接辐射,这些条件都对生物的陆地生活十分有利。这时,某些裸蕨植物慢慢变成具有根、茎、叶分化的蕨类植物。到了石炭纪和二叠纪早期,蕨类植物大量繁育,非常旺盛,形态常常是木本大树,组成了当时独特的蕨类植物森林,这一时期被称为“蕨类植物时代”。
蕨类植物发展早期,比较瞩目的是石松类,这是蕨类家族中最古老的一个类群,距今3.7亿年前的泥盆纪早期,由裸蕨植物中的工蕨类植物进化而来。石松类植物长得十分茂盛,但是由于它们大部分都是草本植物,形态结构十分简单,有的甚至还没有分化叶和根。经过了大约1100万年的演化,石松类植物开始朝着两个方面发展:成为草本,或是成为木本。石松类植物的草本类型,主要有石松和卷柏;木本类型主要有生活在石炭纪、二叠纪的鳞木和封印木。
泥盆纪晚期到石炭纪,生长在热带沼泽地带的石松类植物十分茂盛,但是它们的一些原始特点限制了自身发展。到了古生代末期,由于地壳运动,气候十分干燥,沼泽面积不断减小,木本的石松类植物很快就绝迹了,只有少部分草本石松类在潮湿的环境中生存下来,一直生活到今天。
蕨类植物有1.2万多种,其中真蕨类植物是现存的最大类群,它们的叶形体很大,常为羽状复叶,是典型的蕨形叶,故名真蕨。在石炭纪晚期到二叠纪期间,真蕨类植物进入繁盛生长期,个体有大有小,种类数以万计,大型木本蕨类得到了极大的发展,出现了许多高大的真蕨植物——树蕨,在潮湿热带地区形成了大片的热带雨林。在真蕨的进化过程中,出现了两个旁枝,那就是槐叶萍和满江红,它们后来又回到了水中生活,成为多年生的浅水草本植物。
到了距今3.5亿年~2.25亿年的石炭纪、二叠纪,桫椤与其他高大的木本蕨类植物如芦木、鳞木、封印木等一起组成了当时地球上繁盛的陆地森林。到了古生代末期,地壳的运动,造成了世界性的气候变化,喜欢湿热的蕨类植物走向了衰落,许多高大的乔木完全灭绝了,地球历史上的“蕨类植物时代”也随之结束。从石炭纪到二叠纪,这些蕨类植物的遗体大量堆积,然后又被掩埋在湖泊沼泽之中,经过变质而炭化,时间长了,形成了大范围的厚厚的煤层,地质史上的石炭纪也因此得名。