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【地球生物全系列——植物篇】石松門—鱗木目

石松門—鱗木目

真核生物域

植物界

石松門

石松綱

葉舌亞綱

鱗木目

鱗木目植物屬木本石松植物,包括鱗木科(Lepidodendraceae)、奇木科(Diaphorodendraceae)、封印木超科(SuperfamilySigillarianae)??赡苁棘F(xiàn)于中泥盆世,在石炭紀(jì)(歐美植物區(qū)為主)、二疊紀(jì)(華夏植物區(qū)為主)占主導(dǎo)地位的異孢型植物,多為高大喬木。葉小型,具中脈。葉座上有明顯的葉痕,是葉子脫落時離層留下的痕跡。葉痕內(nèi)又常有三個小點痕,中間的小點痕是通向葉內(nèi)的維管束痕,又稱葉痕跡。兩邊的小點痕是薄壁細(xì)胞束留下的痕跡,稱為通氣管痕。葉痕的上方有葉舌脫落留下的小穴,稱為葉舌穴,相應(yīng)留痕稱葉舌痕。葉痕下方兩側(cè)有的(鱗木科)還有一對通氣管痕。通氣管痕是薄壁細(xì)胞屬留下的痕跡。薄壁細(xì)胞束起通氣作用,在莖內(nèi)原為一股,到達(dá)葉基處分為二或四股(僅見于歐美植物群狹義鱗木屬)。部為根座屬,具有許多氣生小根。生殖器官呈穗狀球果稱孢子葉球,孢子囊著生于孢子葉腹面,與孢子葉形成孢子葉孢子囊復(fù)合體。

目前,該目類型植物系統(tǒng)意義多有爭議。

下屬科:

鱗木科(Lepidodendraceae

奇木科(Diaphorodendraceae

封印木科(Sigillarianae

1.鱗木科

鱗木科(學(xué)名:Lepidodendraceae)是鱗木目下的一科,其下植物與石松目植物類似,是樹木狀的植物。在石炭紀(jì)時頗為興盛,形成廣大的蕨類雨林。它們的高度可達(dá)30米(98英尺),直徑超過1米(3英尺3英寸)。其遺骸在地底下經(jīng)長久的化學(xué)及物理作用后,形成現(xiàn)代人類最重要的燃料資源煤炭及天然氣。

鱗木科的植物體高大、粗壯而只在頂部有一個巨大的樹冠。葉子狹長,呈螺旋狀排列。其軀干最初是原生中柱,外部的木質(zhì)部首先成熟,上層軀干為韌皮在外的管狀中柱,木質(zhì)部夾在兩層韌皮部中間。

軀干上有密集的菱形葉座,從化石上來看類似輪胎和鱷魚鱗。這些葉座有氣孔,含有葉綠素。因此據(jù)推測其軀干應(yīng)該是綠色的。

樹枝末端是球果形狀的組織,但是這個組織不產(chǎn)生種子而是孢子。其生長速度很快,壽命約為1015年。其中的一些物種可能一生只結(jié)一次果。

包括矮化木屬(Hizemdendron Bateman& DiMichele),鱗木屬[Lepidodendron BrongniartDiMichele],鱗皮木屬(Lepidophloios Brongniart)。

Lepidodendron (鱗木屬),葉座高度常大于寬度,葉痕位于葉座的中上部。雌性生殖器官器官屬為無被果孢屬(Achlamydocarpon Schumacker-Lambry1966),雄性生殖器官器官屬屬鱗孢穗屬Lepidostrobus BrongniartBrack-Hanes & Thomas,1983。盛行于石炭紀(jì)(歐美植物區(qū)為主)至二疊紀(jì)(僅華夏植物區(qū))。

Lepidophloios Brongniart(鱗皮木屬)Lepidodendron相近,但葉座寬度大于高度,葉痕位于葉座的下部。生殖器官器官屬為鱗果孢屬,雄性生殖器官器官屬屬鱗孢穗屬。歐美植物區(qū)早石炭世至晚石炭世盛行,華夏植物區(qū)僅有零星的營養(yǎng)部分器官屬發(fā)現(xiàn)。

Hizemdendron(矮化木屬)為低矮半草本匍匐性鱗木類,生殖器官部分與鱗木屬相似。

2.奇木科

包括奇木屬(Diaphorodendron DiMichele),雜木屬(Synchysidendron DiMichele)。

Diaphorodendron(奇木屬)、Synchysidendron(雜木屬)。二者與鱗木屬植物非常相像,僅在解剖學(xué)上略為差異,葉座區(qū)別于鱗木屬無葉痕下雙氣孔,雌性生殖器官同為無被果孢屬類型。

奇木屬是奇木植物。喬木狀石松類。莖具混合型原生中柱,薄壁細(xì)胞與管胞的比例向髓中心逐漸增加。薄壁細(xì)胞較管胞小而短。初生木質(zhì)部外始式,原生木質(zhì)部連續(xù)成層,無明顯突起。皮層三分:內(nèi)部皮層和中部皮層均由薄壁組織構(gòu)成,中部皮層常保存為空腔。

外部皮層由厚壁的縱向伸長的薄壁細(xì)胞構(gòu)成,這些厚壁的細(xì)胞包圍著與葉跡有聯(lián)系的薄壁的細(xì)胞,兩者均沿徑向伸長并在弦向上交替排列。葉跡以直角自木質(zhì)部邊緣分出。中部皮層中包圍著葉跡的與內(nèi)部皮層細(xì)胞相似的薄壁細(xì)胞很不發(fā)育。具中部皮層細(xì)胞性質(zhì)的細(xì)胞位于葉跡的遠(yuǎn)軸面,并伴隨著葉跡穿過外部皮層,一直進(jìn)入葉基。葉座具明顯葉痕。通氣道痕僅限于葉痕內(nèi)。葉座稍微突出于莖的表面,高大于寬。下龍骨常具幾條明顯皺紋,上龍骨可具1至數(shù)條皺紋。葉舌穴淺而窄,常常垂向伸展,開口剛好位于葉痕的上方。葉舌小,卵球形,常常占滿整個葉舌穴。次生木質(zhì)部存在,在著生孢子葉球的側(cè)枝上存在或否。周皮存在,二分。栓內(nèi)層特別發(fā)育,由沿徑向交替排列的環(huán)狀的壁較厚的細(xì)胞帶和壁較薄的細(xì)胞帶構(gòu)成。在大的莖,木栓層特別發(fā)育,但在小枝上則很薄。木栓層由同形細(xì)胞構(gòu)成,通常微呈黃色并具樹脂。側(cè)枝成排著生于樹干上,枝跡分出后在莖的初生木質(zhì)部中留下明顯枝跡。側(cè)枝反復(fù)不等二歧式分枝,形成樹冠。

3.封印木科

已絕滅的樹狀石松類的一個屬。屬石松綱(Lycopsida)鱗木目(Lepidodendrales)。始于石炭紀(jì),形似鱗木屬(Lepidodendron),但葉痕的形狀和類型以及孢子葉球的構(gòu)造有區(qū)別。樹干筆直,頂端極少分枝,禾草狀葉叢頂生。封印木類是根據(jù)其葉座與其他鱗木類不同而分化出來的一個特殊類別,其葉座排列直行,左右交錯,與鱗木類螺旋狀排列不同,同時其側(cè)邊常有上下相連的縱脊。封印木類葉痕大,可占葉座三分之一大小。

植物體為喬木,高達(dá)30米,直徑約60厘米。主干圓柱形,不分枝或僅在頂端有少數(shù)分枝。葉線性,長可達(dá)1米,有葉舌,葉基多作六角形。莖內(nèi)形成層,與鱗木屬(Lepidodendron)相似。孢子葉球大,長達(dá)15-30厘米,由大、小兩種孢子葉球組成。

封印木作為鱗木大類的高大喬木狀植物,印痕化石在歐美發(fā)現(xiàn)較多,國內(nèi)發(fā)現(xiàn)較少,具有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的化石從1822Bronairt發(fā)現(xiàn)其以來一直是十分稀缺的化石種類。

注意這種植物的葉座是縱向排列的——這是鑒別的重要特征。石松類中已絕滅的鱗木目(Lepidodendrales)1屬,出現(xiàn)于石炭、二疊紀(jì),喬木狀,常與鱗木和蘆木等共同繁殖在熱帶沼澤地區(qū)形成森林。本屬植物的樹干粗直,高可達(dá)30,分枝比鱗木屬植物較少,僅在頂部作二歧式分枝13次或全不分枝。葉線形,長可達(dá)1米,具單脈。葉座通常排列成直行,上下靠緊,左右交錯,多呈規(guī)則的蜂窩形;有時葉座不明顯,其側(cè)邊常上下相連成明顯的縱脊。葉痕較大,常占葉座面積的1/3以上,六邊形、鐘形、凸鏡形或扁圓形,位于葉座中央或兩縱脊之間。葉痕內(nèi)縱管束痕作圓形或橢圓形,一般比側(cè)痕小。側(cè)痕作新月形或縱卵形。此三痕常位于葉痕側(cè)角連線以上。葉舌穴常位于葉痕的頂角或更高處,一般不明顯。莖干的基部為根座,類似根,也作二叉分枝狀。根自根座四周生出。莖和根座的結(jié)構(gòu)與鱗木相似,都具有很厚的皮層,比較細(xì)弱的中柱和根發(fā)育的次生組織。孢子葉聚集成孢子葉球,以長柄著生于樹干分叉處的上部。每個孢子葉的腋部有一孢子囊。孢子囊有大小兩種:小孢子囊內(nèi)含很多小孢子;大孢子囊內(nèi)通常含12個大孢子。

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