植物：地球上生命存在和發(fā)展的基礎

　　植物對地球上的生命來說至關重要。因為高等生物都是間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、結構極為簡單，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，它們既無根又無葉，僅是一個“莖狀物”。后來在適應陸地生活的變異中，逐漸有根、莖、葉分化的趨勢。地上部分向空中發(fā)展，進行光合作用；吸水用水的器官有了分工，促使體內維管束的發(fā)展。地下莖逐漸生出了細小叉狀旁枝，稱為“假根”。

裸蕨類植物衰亡

　　后來，大陸氣候進一步干旱，裸蕨類植物衰亡了，其它機能結構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，嚴守著自己的老習慣，從沒向前跨進一步。直到今天，連個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。4億年前的植物登陸是地球發(fā)展史上的一個偉大事件，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)過一定程度的搬運之后，與泥沙等一同掩埋，再經(jīng)歷地層中成巖作用和壓實作用之后，植物體中大量的有機物都被降解，只有黑色的炭質成分被保留了下來。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，但內部的解剖結構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節(jié)，比如表皮細胞、氣孔器等也有可能被保留。

　　壓型化石是古植物學研究中的重要材料，是古植物學中進行形態(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。

　　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結構和紋理，所以它既是科學研究的良好材料，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部。這是因為木質部這種組織是由厚壁細胞構成的，較容易發(fā)生礦化作用。具有大量木質部組織的粗壯植物體被泥土、沙石等掩埋之后，在被壓實的環(huán)境中可能有大量的地下水活動，這些水中又溶解有大量的、供應充足的無機鹽（如硅、鈣等）。由于木質部細胞具有大量可填充的空間，在植物細胞還未完全降解時，含無機鹽的水會逐漸滲入植物體的細胞空腔中，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，這是含有硅質的水在植物細胞空腔中發(fā)生結晶作用或礦化作用，形成了晶質的二氧化硅或隱晶質的二氧化硅水合物。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。