植物：地球上生命存在和發(fā)展的基礎(chǔ)

　　植物對地球上的生命來說至關(guān)重要。因?yàn)楦叩壬锒际情g接或者直接地依賴植物獲取養(yǎng)料的，而大部分植物則利用光合作用給自身提供養(yǎng)料。

　　最早登陸的植物

　　大約30億年前，植物就已經(jīng)出現(xiàn)在地球上。最初的植物、結(jié)構(gòu)極為簡單，種類也很貧乏，并且都生活在水域中。在漫長的地質(zhì)歲月中，由于氣候變遷，生長在水里的一些藻類，被迫接觸陸地，逐漸演化成蕨類植物，這是最早登陸地球的植物。

　　最早的陸地植物主要是裸蕨類。剛登陸時(shí)，它們既無根又無葉，僅是一個(gè)“莖狀物”。后來在適應(yīng)陸地生活的變異中，逐漸有根、莖、葉分化的趨勢。地上部分向空中發(fā)展，進(jìn)行光合作用；吸水用水的器官有了分工，促使體內(nèi)維管束的發(fā)展。地下莖逐漸生出了細(xì)小叉狀旁枝，稱為“假根”。

裸蕨類植物衰亡

　　后來，大陸氣候進(jìn)一步干旱，裸蕨類植物衰亡了，其它機(jī)能結(jié)構(gòu)更高等的蕨類植物興起，取而代之。蕨類源于裸蕨植物，但已經(jīng)有了真正的根和葉。裸蕨和蕨類植物，經(jīng)過“前赴后繼”，終于成了陸地生活的真正“居民”。

　　植物由水生到陸生，并非裸蕨一家。在裸蕨類植物“上陸”前后，有一類叫“苔蘚”的植物也“上陸”生活了。但它們始終沒有擺脫過陰濕的生活環(huán)境，嚴(yán)守著自己的老習(xí)慣，從沒向前跨進(jìn)一步。直到今天，連個(gè)真正的根都未分化出來。

　　植物的登陸改變了以往大陸一片荒漠的景觀，使大陸逐漸披上綠裝而富有生機(jī)。4億年前的植物登陸是地球發(fā)展史上的一個(gè)偉大事件，甚至可以說，如果沒有植物的登陸成功，便沒有今日的世界。

植物化石

　　最常見的植物化石

　　植物保存為化石的方式多種多樣，其中最常見的植物化石就是壓型化石或印痕化石。壓型化石主要是指植物體（整體或局部）經(jīng)過一定程度的搬運(yùn)之后，與泥沙等一同掩埋，再經(jīng)歷地層中成巖作用和壓實(shí)作用之后，植物體中大量的有機(jī)物都被降解，只有黑色的炭質(zhì)成分被保留了下來。在壓型化石中，植物所呈現(xiàn)的都是被壓扁的膜狀，植物體的外部形態(tài)信息雖有一定的保留，但內(nèi)部的解剖結(jié)構(gòu)在化石化的過程中幾乎完全喪失。在某些壓型植物化石中，植物體葉片或莖干表面上的某些細(xì)節(jié)，比如表皮細(xì)胞、氣孔器等也有可能被保留。

　　壓型化石是古植物學(xué)研究中的重要材料，是古植物學(xué)中進(jìn)行形態(tài)對比的重要證據(jù)。但是由于可利用的資料有限，往往要利用大量的壓型化石資料才能重建和復(fù)原原始植物的整體形態(tài)特征。

　　如果壓型化石中，被壓扁的炭化植物在地質(zhì)變化中，或在化石暴露后被剝蝕掉了，就稱為印痕化石。簡單地說，印痕化石就是植物體炭化、扁化后在圍巖上留下的印記。印痕化石的形成與壓型化石的挖掘過程密切相關(guān)。

　　在采集植物化石的過程中，劈開含有壓型化石的圍巖，往往會(huì)得到植物化石互相對開的兩面，由于開裂的位置不同，黑色炭質(zhì)的分布是不均勻的，因此也得到了不同形態(tài)的壓型化石和印痕化石。

　　除了壓型化石和印痕化石，如果植物在形成過程中沒有被壓扁，還可能形成立體的模型化石和鑄型化石，但這些化石都較為少見。

本溪硅化木

　　樹木可以保存為化石的原因

　　木化石是至少上億年的樹木被迅速埋葬地下后，木質(zhì)部分被地下水中的二氧化硅交換而成的樹木化石。它保留了樹木的木質(zhì)結(jié)構(gòu)和紋理，所以它既是科學(xué)研究的良好材料，也廣泛用于裝飾與觀賞。

　　能保存為木化石的植物往往都非常粗壯，并且具有大量的木質(zhì)部。這是因?yàn)槟举|(zhì)部這種組織是由厚壁細(xì)胞構(gòu)成的，較容易發(fā)生礦化作用。具有大量木質(zhì)部組織的粗壯植物體被泥土、沙石等掩埋之后，在被壓實(shí)的環(huán)境中可能有大量的地下水活動(dòng)，這些水中又溶解有大量的、供應(yīng)充足的無機(jī)鹽（如硅、鈣等）。由于木質(zhì)部細(xì)胞具有大量可填充的空間，在植物細(xì)胞還未完全降解時(shí)，含無機(jī)鹽的水會(huì)逐漸滲入植物體的細(xì)胞空腔中，并固定沉淀，隨后經(jīng)過成巖作用，植物體就能在漫長的地質(zhì)歷史中保存為木化石。

　　最常見的木化石是硅化木，這是含有硅質(zhì)的水在植物細(xì)胞空腔中發(fā)生結(jié)晶作用或礦化作用，形成了晶質(zhì)的二氧化硅或隱晶質(zhì)的二氧化硅水合物。世界上著名的硅化木產(chǎn)地有多處，其中主要有美國的亞利桑那、非洲的馬達(dá)加斯加島、中國的遼寧和新疆等地。這些地方以出產(chǎn)大量保存精美的硅化木而聞名。