科学猜想文集
(591) 《晚古生代植物生长环境的思考》
我们想借用中国地质大学(武汉)的龚一鸣教授,带领我们进入晚古生代的开场白:“远远望去是一片蓝与绿交错的颜色,蓝色代表海洋,绿色代表陆地。走近一看,原来不是森林,而是像青苔,又比青苔大一些的绿色植物。”
这类植物没有根,没有茎、更没有叶片,这些植物是最原始的植物,又叫裸蕨植物,是植物界最低级的(主流)植物之一。之所以这样说,是因为能在古生代诞生的低等生物,最终都能演化成其它生物种群?
依据青苔生长于潮湿的岩石上的特点,我们用脚试着踩踩看,一踩一个坑,险些将人陷进去了,证明它们不是生长在岩石上的植物,这是我们进入到晚古生代缺乏想象所遇到的第一险。
为什么晚古生代的苔藓不生长岩石上,而是生长在软泥或混浊的水面上呢?陆生植物是由水生植物演化而来,它们靠水与水中的“营养”物质生长。在陆生环境形成的过程中又遇到了适宜的温度,原始的浮游植物逐渐长大,分裂出根、茎、叶来。然后随着地球环境的陆化逐渐扎根于软泥之中,适应逐渐向干湿环境演化的过程,逐渐生成最低等的植物-裸蕨。
从志留的晚期开始,陆地上陆陆续续的出现了植物,到早泥盆世,植物还保持着最原始的结构,没有根、茎、叶的分化,呈现出来的是一个小的生命体,称为裸蕨植物。
随着裸蕨植物膨大,中泥盆世植物的根茎叶开始从单细胞植物中分化出来,代表植物有原始石松类。晚泥盆世开始出现小“森林”,此吋原始植物很多但只有很少的裸子植物品种。泥盆纪植物的进化速度非常快,中期与晚期植物的根系可深入土壤一米长。
裸蕨植物的演化过程证明了植物的演化速度非常之快,让我们产生了两个困惑:一、既然早古生代的寒武纪已经诞生与繁荣了海生无脊椎动物,为什么没有同时期诞生与繁荣最原始的植物呢?
要知道植物细胞早在距今33亿年前就诞生了,它发现于南非开普顿地盾形成的矿区。但是,直到志留纪的晚期,人类才开始有了原始植物的诞生的化不记录。为什么早古生代没有植物的生长记录?
难道仅仅是早古生代没有陆地吗?显然不是,因为植物也可以生活在水环境中,演化在水里。所以,早古生代应该不会缺少植物生长的环境。我们认为早古生代缺乏植物的繁荣,是地球表层缺少有利于动植物生存的环境。我们认为是温差因子制约了陆生植物的诞生。
二、与早古生代完全不同的是,晚古生代不仅诞生了植物,而且植物的演化速度非常快。这完全是由植物的生长特性决定的。植物生长的时间主要发生在早春,植物从萌芽到生长主要集中在春季。而春季是一个低温多雨的气候环境,这个环境非常有利于植物生长,证明植物由低温多雨或者非常潮湿的环境演化而来。
到了春夏交接之季的睌春,是一个并不十分有利于植物高速生长的环境,植物进入到缓慢的生长状态。植物初夏的生长状态与真正的秋季相同,植物的叶片能在秋季得到很好的生长,从生长的状态上看又比春季差很多。
早春温度低、湿度相对高一些,而秋季的温度与春季差不多,但湿度确要干燥得多,所以秋季虽然有植物叶片的翻新,比起春季的生长状态而言要差很多。这种生长状态的差异只能证明植物喜欢低温湿润的环境,也就证明了植物由低温潮湿环境演化而来。
晚古生代恰恰是低温与温差逐渐降低的时代,温度环境改善过程是植物诞生与演化的主要动力。特别是到了晚古生代,泥盆纪虽然还处在低温状态,但温差环境有了一点点改变,这种改变很适合植物的生长,从而促进了植物快速繁荣与演化。
(学习《地史学》笔记)
