杂交

在某些蕨类植物属,例如铁角蕨(Asplenium),木蕨类植物(粗茎鳞毛),冬青蕨类植物(Polystichum)之间的杂交物种(种间跨越)那么频繁,可能导致严重的分类问题。属间杂交罕见但据报道之间的组织密切相关。蕨类植物混合动力车在父母之间的特征明显的中间,和简单的单个字符的主导地位是不寻常的。偶尔,种间跨越包括强烈不同的特征时,混合动力显示一个不规则的这些特征的表达,通常涉及不对称。大多数混合动力车无菌和繁殖,如果,只有通过营养繁殖。

在某些属的蕨类植物,有一个自然生产未还原的趋势孢子在一个小孢子囊的少数民族。在这样的孢子囊,最后一轮有丝分裂(结构细胞分裂)组织最终发展成孢子母细胞的结果在一个没有完整的复制的染色体细胞分裂(endomitosis),导致重建核。当这些孢子母细胞开始进行减数分裂过程中染色体数目的两倍,由此产生的孢子和孢子体有相同数量的染色体的母亲吗孢子体。通常配子(精子或卵细胞)的罕见的二倍体孢子杂交与减少配子来自孢子,孢子母细胞没有endomitosis产生。孢子体,结果从二倍体的结合和单倍体配子在这种情况下是三倍体,目前原因不清楚,总是转换单性生殖的生活方式。

在无菌繁殖蕨类植物杂交的过程有时是通过无配子生殖中,孢子具有相同染色体补充生产孢子体。这些未还原的孢子(2n染色体的数量)是可行的和发芽成正常通常形成配子体男性性器官(antheridia)而不是女性的(archegonia)。混合配子体不进行正常的性的融合配子。相反,分生(cell-producing)的区域prothallium只上一个新的孢子体无性生殖,还有的直接转换配子体孢子体世代。

在大多数主要的蕨类植物混合动力车孢子母细胞不能形成现象(染色体配对)减数分裂减数分裂导致不规则,变形,不可能生存的孢子。然而在apogamous蕨类植物的孢子囊,自动翻倍染色体发生了endomitosis。在这些翻了一番孢子囊因此只有8孢子母细胞而不是通常的16,他们接受减数分裂,产生可行的二倍体孢子。Apogamous众所周知的蕨类植物属高等蕨类植物在不同的家庭,包括铁线蕨,Asplenium,Cheilanthes,粗茎鳞毛,Pellaea,Polypodium,Pteris。

除了apogamous混合动力车,有许多证明或可疑性”异源多倍体混合动力汽车”,这被认为是由染色体的加倍无菌十字架(但没有转向apogamous的生活方式)。这些中间的特征之间著名的亲代物种,像正常的,不同的物种,交替与孢子体和配子体进行正常的减数分裂和受精。属杂交频繁往往表现出不同的染色体数的倍数通用基数。最好的例子是热带属之一贫血,38的基地数量和物种有76,114,152,190,266。

apogamous和异源多倍体杂交可以享受广泛的地理分布范围和发生在大量正常的物种。这两种类型的混合动力车也能够创建额外的混合动力车的回交(父物种)或与其他物种跨越。在apogamous蕨类植物精子一般都是可行的并能够融合与鸡蛋,正常的物种。总共hybrids-sterile、apogamous allopolyploid-may多达25%的不同种类的蕨类植物在一个给定的植物。

奇怪的是,尽管大量的蕨类植物附生植物的(生长在树上),几乎所有的蕨类植物混合动力车陆地或epipetric(生长在岩石上);杂交是附生植物中非常罕见。这一现象的原因还不清楚;可以是简单的苔藓和腐败的落叶上树树干和树枝可能保持个人分开,配子体而泥泞的银行不同的物种可能在配子体接近。

化石记录

眼皮底下的特点,结合在许多化石来自从早在地质地层泥盆纪(始于4.192亿年前)。的石炭纪(3.589亿年至2.989亿年前)在蕨类植物的进化实验,但现在几乎所有这些团体已经灭绝的。然而,现代蕨类植物相对统一的基本结构,他们有很多相同的特征,结合在一个独特的方式。所有的生活家庭,除了原始classes-Psilotopsida,木贼纲,Marattiopsida-possess平面图相关的特征似乎清楚地结合在一起作为一个单元的组合(即。有一个进化线)。尽管如此,蕨类植物仍然显示广泛的变异。

现代蕨类植物的标准是如此独特,绝大多数人可以立即认出了这个集团的成员。然而,各种工人过去,尤其是paleobotanists,挑出化石碎片和推测,它们代表了蕨类植物的祖先,有时给他们等名称古羊齿属(原始蕨类植物)或Protopteridium(第一个蕨类植物)。一个或两个现存的属可以追溯到直系祖先在石炭系,但在大多数情况下化石记录没有现代的直系祖先蕨类植物;第一个亲戚今天的蕨类植物化石记录中通常可分类的分为生活组。

最早的真正的蕨类植物出现在石炭纪时期,在泥盆纪或者几,在五个家庭分类-观音座莲科,木贼科,紫萁科,里白科,海金沙科。几组石炭纪和灭绝二叠纪(2.989亿年至2.519亿年前),followed-Coenopteridaceae Anachoropteridaceae, Tedeliaceae, Sermayaceae,和Tempskyaceae-represent相关的进化,但没有中间的例子显示与任何现代家庭关系密切的蕨类植物。已灭绝的直系祖先种子蕨类植物(种子蕨类)也可能是现代蕨类植物的直系祖先,从众多数据在孢子囊质的安排和形状以及叶解剖学。曾经被认为是印象的蕨类植物的叶子化石可以追溯到石炭系已被证明在许多情况下,承担种子或与种子植物。

的时间三叠纪(开始于2.519亿年前),一些现代蕨类植物的家庭发展完善,但还有家庭紫萁科的化石记录,木贼科,观音座莲科、海金沙科,Matoniaceae,双扇蕨科桫椤科,Marsileaceae和槐叶苹科。然而,据估计,家庭包含大量的现代蕨类植物物种才多样化白垩纪(1.45亿至6600万年前),后或略次的多元化被子植物。