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被子植物的起源与系统发育(2)

时间:2022-08-07 归属:植物学
  (二)发源地

  被子植物的发源地也存在着十分对立的观点:即高纬度——北极或南极起源和中、低纬度——热带或亚热带起源说。

  1.高纬度起源说 希尔(Heer)根据对北极化石植物区系分析的基础上,较早认为被子植物是在北半球高纬度地区所谓北极大陆上首先出现,他的观点,曾得到不少古植物学家和植物地理学家的支持。按照这个假说,认为植物通过3个方面向南分布:(1) 由欧洲向非洲南进;(2) 从欧亚大陆向南发展到中国和日本,再向南伸展到马来西亚、澳大利亚;(3) 由加拿大经美国进入拉丁美洲,最后扩散到全球。这一观点的支持者,常常引证北极的“早”白垩世植物区系的证据。可是通过对北极被子植物化石植物区系的研究,认为早白垩世的北极区系并无被子植物的踪迹,因此,现在看来,这种主张证据是不足的。

  2.中、低纬度起源说 目前,大多数学者支持被子植物起源于热带。近数十年来的资料表明,大量被子植物化石在中、低纬度出现的时间实际上早于高纬度。如美国加利福尼亚早白垩世发现的被子植物果实化石——加州洞核,同一时期,在加拿大的地层中却还无被子植物出现,加拿大直到早白垩世晚期,才有极少数被子植物出现,其数量仅占植物总数的2—3%,而在美国早白垩世晚期发现的被子植物,已占植物化石总数的20%左右。在亚洲北部和欧洲,被子植物出现的时代都比较晚。以上事实表明,被子植物是在中、低纬度首先出现,然后逐渐向高纬度地区扩展。

  现代被子植物的地理分布情况,同样说明植物可能起源于中、低纬度地区。在现存的400余科被子植物中,有半数以上的科依然集中分布于中、低纬度地区,特别是被子植物中的那些较原始的木兰科、八角科、连香树科、昆栏树科、水青树科等更是如此。贝利(Bailey)、史密斯(Smith)、塔赫他间(Takhtajan)以现代被子植物科的分布以及化石证据的分析,发现西南太平洋和东南亚地区原始毛茛类型(广义的木兰目)分布占优势,认为这个地区是被子植物早期分化和可能的发源地。我国植物分类学家吴征镒教授,从中国植物区系研究的角度出发,提出“整个被子植物区系早在第三纪以前,即在古代‘统一的’大陆上的热带地区发生”,并认为“我国南部、西南部和中南半岛,在北纬20—40°间的广大地区,最富于特有的古老科、属。这些第三纪古热带起源的植物区系即是近代东亚温带、亚热带植物区系的开端,这一地区就是它们的发源地,也是北美、欧洲等北温带植物区系的开端和发源地”。坎普提出南美亚马逊河流域的平原地区热带雨林中植物十分丰富,并有许多接近于原始类型的被子植物,而且被子植物可能起源于这一区域热带平原四周的山区。由此可见,中、低纬度的热带和亚热带地区,确实像是被子植物的起源中心,并从这里,它们迅速地分化和辐射,向中、高纬度发展而遍及各大陆。

  根据现有地理学和生物学证据,都支持板块学说。因此,在讨论被子植物早期演化时,必须考虑在地质时期大陆的相关位置。根据板块学说,在白垩纪时,地球可分为3个大陆板块:(1)劳西亚板块,包括现在的欧亚和北美;(2) 西冈瓦纳板块,包括现在的非洲和拉丁美洲,并通过非洲直接同欧洲大陆连接;(3) 东冈瓦纳板块,包括现在的大洋洲和南极大陆,并通过南极大陆和拉丁美洲而与西冈瓦纳板块接近,因此,当时的南美、非洲和欧洲南部都是相连的。而且延至东南亚都属热带。雷文(Raven)和阿克塞尔罗德(Axelrod)等人根据板块学说和古植物的证据,主张被子植物可能起源于西冈瓦纳板块,并认为由于地质和气候条件的变迁,干旱扩展而引起非洲植物大量绝灭,使很多早期“原始”的被子植物从非洲消失。因此,原始被子植物最初可能扩展到这种气候均匀的亚热带高地。东南亚和大洋洲就成为保存原始被子植物最好的避难所。

  总之,被子植物起源的地区依然是处于推测的阶段,由于化石植物缺乏和对过去发生的地质、气候变化还不十分清楚,虽多数学者赞同中、低纬度起源,但确切回答被子植物的起源地点是有困难的,有待今后更深入的研究。

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  • 关键词:被子植物 起源 系统发育
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