陆生植物演化

植物对陆地的殖民始于4.5亿多年前，它改变了地球的表面、大气和生态系统。此后出现的主要创新，追溯了从简单的苔藓植物到高大的开花植物的演化历程。

Definition

陆生植物演化是指胚胎植物的演化历史，从其藻类起源和植物生命的陆生化，到主要植物谱系的多样化。

Scope

本主题涵盖了陆生植物从绿色藻类祖先起源、陆生生活所需的适应性、主要谱系（苔藓植物、石松植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物）的辐射，以及维管组织、种子和花等关键创新。

Core questions

• 陆生植物起源于哪些祖先？哪些适应性使其能够在陆地上生存？
• 主要的陆生植物谱系是什么？它们分化的顺序如何？
• 维管组织、种子和花等关键创新是如何推动植物多样化的？

Key theories

陆生植物的单系起源

陆生植物形成一个单一的演化支，起源于轮藻纲绿藻，其中苔藓植物类群早期分化，维管植物形成一个由木质化传导组织定义的演化支。

关键创新与辐射

维管组织、种子和花的相继演化开辟了新的生态可能性，每一次都伴随着重大的多样化，最终导致被子植物的优势地位。

Clinical relevance

了解陆生植物演化有助于构建作物和模式物种的比较生物学框架，为在早期分化谱系中寻找耐逆性状提供信息，并为解释植物化石记录和过去的陆地生态系统奠定基础。

History

从霍夫迈斯特（Hofmeister）和鲍尔（Bower）的早期工作开始，比较形态学和化石记录确立了陆生植物演化的大致轮廓，此后大规模分子系统基因组学对其进行了完善和年代测定。

Key figures

• Frederick Orpen Bower
• Wilhelm Hofmeister

Seminal works

• judd2016
• raven2013

Frequently asked questions

哪些适应性使植物能够在陆地上生存？

陆生生活需要防止干燥——角质层和气孔用于气体交换——以及结构支持、水分和养分运输机制，以及受保护的繁殖，这些创新在早期陆生植物谱系中逐渐积累。

为什么开花植物如此成功？

被子植物结合了花和动物授粉、果实中包裹的种子、高效的导水管和快速的生命周期，这一系列性状使其能够多样化，成为大多数陆地生态系统中的优势植物。