植物形態學期末報告

Report
Archaefructaceae, a New Basal
Angiosperm Family
新發現的原始被子植物──古果科
第四組
組員
992334
林思慧
992339
黃珮瑄
992511
蕭駿榤
1012339
林冠宇
1012323
陳韋綸
古果化石的發掘地點
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 中國遼寧省義縣組地層
 熱河生物群




中國東北部地層學單位
位於遼寧,河北和內蒙古
省內地區
由較古老的義縣組和較新
的九佛堂組組成
年代約為侏儸紀晚期到白
堊紀時期
Archaefructaceae 古果科
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 Archaea fruct aceae → 古(生)(水)果科
A. liaoningensis 遼寧古果
A. sinensis 中華古果
遼寧古果
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 學名:Archaefructus liaoningensis
 年代:侏羅紀晚期和白堊紀早期(約1.45億年前)
 簡介:古草植物,以原始被子植物的果枝化石出土為
主,為一種喜濕草本植物,雌性生殖器官(心皮)內
有種子,但沒有發現確切的花萼、花瓣和雄蕊,判斷
是單性不完全花,折合心皮以螺旋狀排列在花托軸上
 1998年11月科學雜誌
遼寧古果
5
中華古果
6
 學名: Archaeofructus sinensis
 年代:白堊紀早期(約1.25億年前)
 簡介:全高約20公分的水生古草植物,葉子細小深裂,葉
柄基部膨大,似乎具浮水特性。花軸上折合心皮呈螺旋狀
著生,雄蕊成對排列,具原始花粉粒結構,但仍然沒有發
現花萼和花瓣,是兩性不完全花,根系並沒有特別發達
 2002年5月科學雜誌
中華古果
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中華古果復原圖
雌蕊
雄蕊
葉
葉柄基部膨大
根
形態分析
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 生殖構造
 雄蕊
 雌蕊
 花粉粒
 葉子
生殖構造
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 雄蕊先成熟,雌蕊後成熟(雌雄異熟)


雖然雄蕊成熟時,雌蕊還未成熟,但是這並不能知道古果是否為雄性
先熟(protandrous),功能上的特性無法用化石做為判斷,但是理
論上這種解釋是可以被接受的!
當古果的雄蕊成熟,花粉散布出去、花藥消失後,雌蕊才成熟,此種
雌雄異熟的現象可以避免自花受粉,確保基因的多樣性
 雄蕊





由花藥和花絲組成
成對生長(二叉),位於雌蕊下
每個雄蕊都具有一個花絲與一個花藥
以花藥為基部,並連接兩個明顯的平行囊狀構造,每個平行囊中可能
藏有兩個縱向的花粉囊
縱向開裂,縱向夾縫打開,就不會再關上
生殖構造
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 雌蕊
 由特化的繁殖葉折合而成的心皮構造,每個心皮中有8~12個胚
珠(種子)
 位於植物體末端,以蒂(pedicle)與植物體接合
 成熟的雌蕊會向外彎曲,使授粉成功率提高
 在沒有經過授粉並受精的情況下,雌蕊與胚珠會呈現較小尺寸
的現象,不會浪費不必要的能量發育沒受精的果實或種子
 成熟的果實為蒴果
花粉粒
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 為原位花粉
 化石中所發現的花粉位在花粉囊中,因此可以確定具有親緣關
係的花粉
 花粉為單列,大小約 17 – 36μm,呈蠕蟲狀或小溝狀
 1μm = 0.001mm
 用掃描式電子顯微鏡下可觀察到花粉表面顆粒狀條紋
10 μm
10 μm
葉子
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 中華古果化石保留較完好的葉子
 葉柄基部有膨大腫塊
 類似氣囊的功能
 越接近基部,葉子開裂數越多
 分離的 3 – 4回羽狀複葉在同一層
地層被發現,且與遼寧古果有關
水生植物的證據
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 細長的草本莖無法在陸地上生長
 所有葉子都有腫脹的葉柄基部
 離基部越近膨大程度越大
 生殖器官與離水面較近的部位則相反
 基部的葉子
 具有較長的柄
 面積較末端的葉子大
 開裂較末端的葉子多
 葉子特別的構造使得古果能夠適應水生環境
 其他:狼鰭魚化石混雜其中
花或花序?
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 利用螢光顯微鏡詳細的檢查古果的生殖莖
 表皮細胞無中斷或破損的情況
 沒有器官遺留的痕跡
 古果每個完整的枝條代表一朵花,而不是
一個花序
 利用葉子定義「花」
 從葉軸的交會點為起點延伸到生殖器官的
頂端
 古果的花為一個側枝的末端
被子植物的起源
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 真花說
 真花說認為被子植物的花是源自大而複合的兩性孢子穗。胚珠
和花粉產生的器官已分化,並且花被的器官是顯著的,並且與
吸引昆蟲前來授粉有關
 假花說
 認為被子植物的花源自小而簡單的單性大孢子穗和小孢子穗,
還有認為可能來自種子蕨,一種葉像蕨卻具有種子的植物
結論
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 古果的花只是代表被子植物演化的一個階段
 為被子植物的姊妹群
 古果顯然支持「假花說」(pseudanthium)的理論
 花瓣和花萼還沒從相關的苞葉演化出來,枝條上成對的雄蕊也
許是早期分支系統遺留的特徵
 古果提供我們如何思考開花植物祖先特徵的資訊
 古果上,每個雄蕊的單位被認為是為了減少複雜的雄性生殖所
演化出來的構造
 古果的花應該是從具有複雜枝條祖先的花序演變而來
參考文獻與資料來源
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 文章出處 – Sun, G. et al. (2002) Archaefructaceae, a New Basal Angiosperm
Family. Science. 296, 899-232
 大陸遼寧地圖 –
http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E8%BE%BD%E5%AE%81%E7%9C%81
 花的起源 -http://web2.nmns.edu.tw/flower/b/b01_01.php
 國立自然科學博物館 -http://web2.nmns.edu.tw/flower/b/b01_01.php
 熱河生物群 –
http://159.226.2.2:82/gate/big5/mtw.kepu.net.cn/gb/lives/dinosaur/evolution/evl301.html
The End
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