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石松類

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石松類
化石時期:428–0 Ma
志留紀[1] - 現今
科學分類 編輯
界: 植物界 Plantae
演化支 維管束植物 Tracheophyta
演化支 真維管束植物 Eutracheophyta
演化支 石松類 Lycophytes

石松類是一類維管植物,在取廣泛定義時包括了起源時間最早的現存維管植物、其已滅絕的近緣類群以及工蕨類英語Zosterophylls,出現於約四億一千萬年前[2],而狹義的石松類不包含工蕨類[3]。此類植物藉由散佈孢子繁殖,並有着孢子體配子體更為發達的世代交替(即單倍體和二倍體世代均為多細胞)。部份類群孢子同型,一部份則是孢子異型。石松類和其他維管植物不同的地方在於其小型葉,與真蕨類種子植物中葉脈較複雜的大型葉不同,只有單一個維管葉脈。

所有現存的石松類可歸為石松綱,該類群於2016年由廣義蕨類系統發育工作組英語PPG I發表的第一版分類系統(簡稱PPG I)定義、發佈。

分類

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石松類約有1200個現存物種[4],並通常分成三個類群(石松綱卷柏綱水韭綱);另外還有些已滅絕的類群。現存的類群有幾種分法:全歸於單一綱中;或分成二個綱,卷柏綱及水韭綱合併為一綱[5]或三個類群分別為一綱[6]

演化

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石松類有很長久的演化史,且其化石遍佈全球,尤其是在炭礦中。實際上,大多數已知都已滅絕志留紀的物種「刺石松」是現知最早的石松類植物,而似乎和某些「庫克遜蕨」有關連。

石松類的化石和其他大量的維管植物一起出現於志留紀時。親緣關係學的分析將其放在維管植物的基部;它們以其小型葉和孢子體的橫向裂開和其他維管植物相區分(其他維管植物是縱向裂開)。現存物種的孢子體長在小型葉(稱之為孢子葉)的上端。在一些類群中,孢子葉會群聚成葉球。

石炭紀時,樹形的石松類(如「鱗木」)形成了廣大的森林,並主宰整片大陸。此一熱帶雨林的複雜生態於賓夕法尼亞紀中期因氣候變異而崩毀[7]

和現在的樹木不同,其葉子會長在整個樹幹和支條上頭,但會在成長中掉落,最後只留下頂端的一小叢葉子。這些植物形成了許多的化石層;在蘇格蘭格拉斯哥的化石公園裏,石松類的樹化石亦可在砂岩中找到。這些樹木會在它們曾經有葉子的部位留下菱形的痕跡。

特徵

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石松類多以單性孢子繁殖,但卷柏水韭則是以雙性孢子繁殖,其中雌性孢子會大於雄性孢子,且配子體完全在孢子壁中形成。

應用

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石松類的孢子(商品名常為石松孢子粉英語Lycopodium powder或孢子粉)因顆粒極細小,表面積較大,易引起小範圍的粉塵燃燒,但又比一般的火藥可控,因此可用於在戲劇魔術表演中製造火焰爆炸特效[8]

石杉屬植物中可以提取出一種名為石杉鹼甲英語Huperzine A的化學物質,其製劑可作為非處方保健品,被宣傳為具有強化專注力和記憶力的作用,且可能具有對阿茲海默症失智症有療效,但各方研究結論不一[9][10]

參考資料

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  1. ^ Kenrick, Paul; Crane, Peter R. The Origin and Early Diversification of Land Plants: A Cladistic Study. Washington, D. C.: Smithsonian Institution Press. 1997: 339–340. ISBN 1-56098-730-8. 
  2. ^ McElwain, Jenny C.; Willis, K. G.; Willis, Kathy; McElwain, J. C. The evolution of plants. Oxford [Oxfordshire]: Oxford University Press. 2002. ISBN 0-19-850065-3. 
  3. ^ Crane, Peter R.; Herendeen, Patrick; Friis, Else Marie. Fossils and plant phylogeny. American Journal of Botany. 2004-10, 91 (10): 1683–1699. doi:10.3732/ajb.91.10.1683. 
  4. ^ Callow, R. S.; Cook, Laurence Martin. Genetic and evolutionary diversity: the sport of nature. Cheltenham: S. Thornes. 1999: 8. ISBN 0-7487-4336-7. 
  5. ^ Yatsentyuk, S.P.; Valiejo-Roman, K.M.; Samigullin, T.H.; Wilkström, N.; & Troitsky, A.V. Evolution of Lycopodiaceae Inferred from Spacer Sequencing of Chloroplast rRNA Genes. Russian Journal of Genetics. 2001, 37 (9): 1068–73. doi:10.1023/A:1011969716528. 
  6. ^ www.ncbi.nlm.nih.gov. [2009-03-19]. (原始內容存檔於2015-10-16). 
  7. ^ Sahney, S., Benton, M.J. & Falcon-Lang, H.J. Rainforest collapse triggered Pennsylvanian tetrapod diversification in Euramerica (PDF). Geology. 2010, 38 (12): 1079–1082 [2012-02-11]. doi:10.1130/G31182.1. (原始內容存檔於2011-10-11). 
  8. ^ John A. Rice. Operatic Pyrotechnics in the Eighteenth Century. Theatrical Heritage: Challenges and Opportunities (PDF). 2015: 23–40 [2024-09-22]. (原始內容存檔 (PDF)於2024-09-22). 
  9. ^ Qian, Zhong Ming; Ke, Ya. Huperzine A: Is it an Effective Disease-Modifying Drug for Alzheimer’s Disease?. Frontiers in Aging Neuroscience. 2014-08-19, 6. doi:10.3389/fnagi.2014.00216. 
  10. ^ Fan, Fangcheng; Liu, Hua; Shi, Xiaojie; Ai, Yangwen; Liu, Qingshan; Cheng, Yong. The Efficacy and Safety of Alzheimer’s Disease Therapies: An Updated Umbrella Review. Journal of Alzheimer's Disease. 2022-02-01, 85 (3): 1195–1204. doi:10.3233/JAD-215423. 

外部連結

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