陆地上最初生命的地质故事:苔类和土地殖民，查尔斯顿湖省立公园
地苔花粉以化石的形式出现在岩石中4.72亿年前老了。地苔是最早在地球上定居的植物之一。在查尔斯顿湖省立公园，沿着铁杉岭小径，这种thalloid liverwort (Lunularia cruciata)生长在波茨坦群Nepean组寒武时代(约5.1亿年)砂岩和砾岩的阴凉岩架上。Andy Fyon拍摄，9月28日/16日。
让我们想象一下:5亿年前的安大raybet11略省
想象一下，你站在大约5亿年前的土地上!你会看到什么?那时地球表面是什么样子?
raybet115亿年前的安大略与现在大不相同。地球日的长度是22小时，比今天短了2小时左右。那时的太阳亮度是现在的80%。你还能呼吸因为当时的大气已经进化到大气含氧量已经接近今天的水平了。
地球的气候可能比今天更温暖、更均匀。地球的平均温度可能高达再暖10摄氏度比今天。
安大略省和北美大raybet11部分地区都被温暖的热带和温带海洋赤道穿过安大略。raybet11
这幅漫画显示了赤道的位置以及大约4.25亿年前覆盖了我们现在所说的安大略的温暖海洋的范围raybet11志留纪。你可能会惊讶地发现，很久以前，安大略位于赤道附近!raybet11被称为大陆漂移的地质过程是安大略从热带赤道地区向北移动到我们现在的地理位置的原因。raybet11图片修改后，Coniglio等人，2006:曼尼图林岩石!)。
有一些陆地没有被海洋覆盖。那片土地的表面是什么样子的?土地贫瘠，很可能是干燥多石的。在当地，可能有微生物土壤结皮。当时没有我们今天所知道的植被——没有草，没有树，没有植物。
这张照片显示了5亿年前寒武纪时期陆地的样子。没有树，没有草，也没有植物。这是一片贫瘠的土地。2006年6月，艾伯塔省桌山，Andy Fyon拍摄。
陆地生命:臭氧是关键
在地球历史上的这段时间之前，地球上的早期生命开始并生活在海洋中。那么，是什么改变让生命从海洋迁移到陆地上呢?
有两个因素对土地的殖民化非常重要:地球大气中的氧气和臭氧。一种特殊类型的海洋细菌，被称为蓝绿藻，在地球最初的40亿年历史中努力工作，生产出足够地球所需的氧气海洋变成含氧的大气变得可以呼吸大约六亿到五亿年前。地球大气层中还有一些你看不到的东西，但对地球上的生命至关重要。在高空大气中，氧气的出现增加了臭氧的含量。到大约6亿年前，已经足够了大气中的臭氧来吸收太阳释放的致命紫外线辐射。
臭氧对地球上生命的进化非常重要。臭氧使生命得以存在正如我们今天所知。在大气中的臭氧浓度增加之前，地球上的所有生命都生活在海洋中，免受致命的紫外线辐射。许多人认为海洋和大气中氧气的出现，因此，大气上层的臭氧，是使生命离开海洋保护层或其他保护策略的关键步骤，这仍然是一个谜，并开始殖民陆地。
5亿年前第一种陆地植物:地苔
最好的估计是第一次土地殖民发生在5亿到4.72亿年前。这种土地殖民的证据来自化石地苔花粉粒它们是在4.72亿年前的岩石中发现的。那块岩石是在地球表面形成的，不是在海洋里。地质学家给这段时期起了个名字:寒武纪(5.45 - 4.95亿年前)和奥陶纪(4.95 - 4.43亿年前)。
苔草花粉化石的发现表明，陆地植物在4.72亿年前就已经进化了，并开始在地球表面殖民。这些证据表明，地苔是最早在陆地上定居的生命形式之一，很可能是许多或所有陆地植物的祖先。
6月10日至16日，莫里斯岛自然保护区，一种叶状苔属植物，可能是十字月叶，生长在潮湿、阴暗的森林地面上，沿着小溪。摄影:Andy Fyon
今天苔类:
苔属苔藓植物也就是说，它是一种原始的、无维管的植物。苔藓和角苔，像地苔一样，也是苔藓植物。
现代thalloid liverwort，可能是Lunularia cruciata，生长在Nepean组的前寒武纪岩石上，估计大约有5.1亿年的历史。地点:9月28日至16日，查尔斯顿湖省立公园铁杉岭小径。摄影:Andy Fyon
苔类不要有根。它们用一种叫做假根的附属物附着在地面上。树木和开花植物的叶子上有被称为维管组织的静脉，它作为一个管道系统，将水、营养物质和其他物质从根部输送到植物的顶部。这种维管管道系统允许树木和植物生长到非常大的尺寸。苔类没有血管管道系统，所以它们的体型很小。树木和开花植物的叶子有窗口状的气孔，当叶子受到炎热干燥的天气威胁时就会关闭。相反，苔类没有气孔。在炎热干燥的条件下，苔类植物会干枯。地苔依靠雨水或地面渗水来施肥。地被风和雨吹散的孢子繁殖。 The favourite modern-day habitat for liverwort is an area that is cool, moist, and shady. They are often pioneers on rocks, tree trunks, decaying logs, stumps, and soil by streams, ponds, footpaths, and roads.
在上面的照片中，绿色的植物是长在砾岩和砂岩上的地苔。据估计，这个砂岩矿床的年龄为5.1亿年，或上寒武纪。现代的栖息地是潮湿的，阴凉的，受保护的。地下水的渗漏提供了所需的水分。
在安大raybet11略省，Nepean组岩石形成了陆基沙丘、河流沉积物和海滩沉积物，以及周围的岛屿，古老的10亿年前的前寒武纪盾状岩石。上图中的现代苔类生长在大约5亿年前地球上第一批陆地殖民者可能栖息的岩石上。
概述:陆地上的第一个植物生命
在地球历史的头40亿年里，地球上的生命在海洋的保护层中进化，海洋过滤了来自太阳的致命紫外线辐射。大约在6亿到5亿年前，细菌向大气和海洋中添加了氧气。由于大气中氧气的升高，大气上层的臭氧浓度也增加了。臭氧过滤掉了致命的紫外线辐射。这一关键步骤使得以苔类植物为形式的生命走出海洋，在陆地上定居。地苔是地球上第一种陆地植物。
今天地球上到处都有苔类植物。所以，下次当你在我们脚下的安大略发现一种苔类植物时，停下来反思一下你所看到的——所有陆生植物的陆生祖先!raybet11多酷啊!
更新:
11月4日至17日更新:古代陆地植物的秘密生活(科学日报网站)研究人员已经解开了常见的地苔(Marchantia polymorpha)的基因组，并对这种早期陆地植物的进化有了深入的了解。
一些信息来源:
一)地球上第一个可呼吸的大气层,通过通过Shireen贡扎加在地球2011年3月。
b)大气中: http://teachertech.rice.edu/Participants/louviere/history.html
c)寒武纪晚期大气氧脉冲;作者:Matthew R. Saltzmana、Seth A. Young、Lee R. Kump、Benjamin C. Gill、Timothy W. Lyons和Bruce Runnegar，发表在2月21日的《美国国家科学院院刊》上。
d)地球早期大气;今天的宇宙。
e)地质温度记录;维基百科;
f)寒武纪: http://www.ucmp.berkeley.edu/cambrian/cambrian.php
g)志留纪事实:气候，动物和植物;玛丽·巴格利，《生活科学》撰稿人。
g)在阿根廷发现的最早的陆地植物化石;BBC地球新闻，2010年10月12日。
h)植物:苔类:http://lifeofplant.blogspot.ca/2011/03/liverworts.html
i)后院自然:苔类:http://www.backyardnature.net/liverwrt.htm
安迪·费翁，2016年10月7日;2016年10月26日;4月6/17;11月4/17