种子帮助植物进化成令人惊叹的各种形态,使我们的世界充满色彩,并为我们提供食物和药物。很难想象如果没有种子,今天的植物会是什么样子。这就提出了一个问题:第一批种子从哪里来?
植物在泥盆纪末期(4.19 亿至 3.59 亿年前)开始使用种子繁殖。科学家们仍在研究种子的确切进化起源,但最早证实的种子植物化石来自法门纪时代,距今约 3.72 亿年前。
格哈德·洛布纳伦敦大学皇家霍洛威学院植物生物化学教授,其团队专注于种子科学研究,他表示,植物在陆地上开始生长后不久就可能进化出种子。
“它们大约在 4.5 亿年前从海中出现,”洛伊布纳告诉《生活科学》杂志。 “稍后,有一个阶段,蕨类植物主宰了世界,它们有孢子,人们相信植物种子是从这些孢子进化而来的。”
有关的:
根据 2019 年的一篇文章,一些植物——包括苔藓、藻类和蕨类植物——继续使用孢子而不是种子进行繁殖。对话经过马乔里·龙格尔英国兰卡斯特大学植物环境生理学高级研究员
孢子由单个细胞组成一个亲本植物的种子,而种子是一种更复杂的多细胞生物,通常需要两个亲本。单亲孢子必须首先发育成一种称为配子体的种植前阶段,只有当其中两个配子体结合受精时才成为植物。相比之下,种子会跳过这个阶段,因为雌性植物从雄性植物的种子中产生种子。受精后。
洛伊布纳解释说,种子比孢子有很多优势。它们可以更大,并且有坚硬的保护壳,使它们更有弹性。它们还可以储存食物,为新植物提供直接的能源。
洛伊布纳指出,孢子通常还需要大量水分以防止干燥,而种子能够适应许多不同的环境,这可能是推动它们进化的原因。 “并不是孢子不适应,而是种子变得更加复杂,”洛伊布纳说。
孢子和种子都可以进入一种称为休眠的状态,这涉及延迟它们的发芽(发育成植物),直到条件达到最佳。洛伊布纳指出,种子能够在不同的栖息地生存,再加上休眠,使它们变得灵活和多样化。
休眠对植物来说是一个巨大的优势,使种子能够进行一种“多维旅行”,说查尔斯·奈特,加州理工州立大学植物进化生物学家。
奈特告诉《生活科学》杂志,种子“是多维的,因为它们可以长距离传播,它们的适应能力是挂在毛皮上或被风携带”。 “但它们也可以穿越时间。它们可以世代相传,因为它们可以在土壤中保持休眠状态,然后在数百年甚至数千年后发芽。”









