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植物進化的階梯( 二 )

創業資源


在地球誕生之初 ， 所有的陸地都暴露在太陽強烈的紫外線之下 ， 生命只能依靠水來抵御紫外線 。因此 ， 最初的生命只能生活在海洋和淡水中 。植物出現后 ， 光合作用逐漸改變了大氣的性質 。大氣中的氧氣含量逐漸增加 ， 在紫外線的作用下形成臭氧 。臭氧層吸收了部分紫外線 ， 減弱了地面紫外線輻射強度 ， 為生物登陸創造了條件 。此時 ， 植物開始試圖著陸 。常言道:“兵馬未動 ， 糧草先行 。”要想在陸地上生存 ， 首先要解決吃飯的問題 。當植物生活在水中時 ， 氣體和營養物質可以在水和細胞之間直接交換 ， 不缺水 。一旦到了陸地上 ， 情況就大不一樣了——陸地上缺水 ， 二氧化碳和氧氣的濃度遠高于水中 。藻類簡單的設備不僅不能產生正常的能量 ， 也不能保證不脫水 。于是一種新型的能源工廠建成了 ， 那就是刀片 。
首先 ， 有一個葉片表皮結構 ， 防止葉片水分快速流失 。這層透明的組織層允許陽光通過 ， 并將水分鎖在葉子內部的葉肉細胞中 。然而 ， 只有堅實的表皮是不夠的 ， 因為光合作用也需要氣體交換 。如果表皮只是一層致密的外殼 ， 那么二氧化碳進不去 ， 氧氣出不去 ， 整個反應就無法進行 。因此 ， 植物在表皮上留下了許多可以打開和關閉的出入口——氣孔 。有了這些屏障 ， 植物可以在合適的時間吸入二氧化碳和釋放氧氣 ， 在水分過多的時候適當排水 。這樣 ， 表皮的葉肉細胞就可以安心地進行光合作用 。
告別流浪根
說到根的作用 ， 人們可能首先想到的是吸收植物生長所需的水分和養分 。這兩項是大多數植物根部的工作 。然而 ， 最先出現的根并沒有吸收水分和養分 ， 而是將植物固定在一個位置 。這種早期類型的根被稱為假根 ， 大型藻類(如海帶)和苔蘚擁有的根是假根 。它們之所以被稱為人工根 ， 是因為這些根內部沒有輸送水分和養分的通道 ， 根表面也沒有吸收水分和養分的根毛 。它唯一的功能是修復植物 。
在大型藻類和苔蘚植物出現之前 ， 植物(如單細胞藻類和球蟲)結構相對簡單 ， 對外界的適應能力強 ， 幾乎都是隨波逐流 。但是后來出現的大型藻類需要一個相對穩定的環境才能生長繁殖 ， 所以有些細胞就變成了假根 。尤其是登陸陸地的苔蘚植物 ， 假根可以將它們固定在適宜的生活環境中 ， 減少風和水流的影響 ， 提高成活率 。
]正當苔蘚植物在陸地上奮力站穩腳跟準備前進的時候 ， 突然發現陸地上大部分的水分都藏在了土壤里 。而陸地上的礦物質營養是以固體的形式存在的 。苔蘚的假根顯然無能為力 ， 只能收回已經邁出的腳步 ， 退到水邊和潮濕的環境中 。支持綠色世界-血管系統
苔蘚植物雖然在征服土地的戰斗中失敗了 ， 但絲毫沒有影響到繼承者的腳步 。很快就出現了具有完整的土壤水分攝入和輸送系統的植物(當然 ， 這里的速度與漫長的地質時間相比只有3000萬左右) 。蕨類植物是第一種可以在陸地上廣泛分布的植物 。他們體內的血管系統為他們的成功做出了貢獻 。【植物進化的階梯】【div】[/div]
蕨類植物的根和莖的皮層中有首尾相連的細胞——管胞 ， 管胞是負責將水分和礦物質從根輸送到葉以及將光合作用產生的營養物質從葉輸送到根的通道 。這種專業的運輸團隊使運輸效率提高了一倍 ， 使蕨類植物比苔蘚植物大得多 。在蕨類植物中 ， 水和營養物質通過相同的途徑運輸 。在更進化的裸子植物和被子植物中 ， 這兩條路線是分開的 。枝條中心木質部中的導管負責將水分輸送到葉片 ， 而樹皮中的管胞負責將養分從葉片輸送到根部 ， 從而進一步提高了輸送效率 。

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