Ngành Thạch tùng

Ngành Thạch tùng hay ngành Thông đất (danh pháp hai phần: Lycopodiophyta, còn gọi là Lycophyta) là một nhóm thực vật có mạch trong giới thực vật. Nó cũng là nhóm thực vật có mạch cổ nhất có loài còn sinh tồn, xuất hiện khoảng 420 triệu năm trước và hiện nay bao gồm một vài loài còn sinh tồn "nguyên thủy" nhất. Các loài này sinh sản bằng cách để rơi các bào tử và có sự luân chuyển giữa các pha sinh học vĩ mô, mặc dù một số là đồng (cùng) kiểu (thạch tùng) trong khi những loài còn lại (quyển bá, thủy phỉ) là dị (khác) kiểu trong việc sản sinh bào tử. Chúng khác với các dạng thực vật có mạch khác ở chỗ chúng có các vi lá (microphyll) - các lá chỉ có một gân lá chứ không phải là các vĩ lá (megaphyll) phức tạp như ở dương xỉ và thực vật có hạt.

Hiện nay người ta công nhận khoảng 1.290 loài còn sinh tồn (Christenhusz & Byng 2016 ), được phân chia thành 3 nhóm chính trong phạm vi ngành Lycopodiophyta, đôi khi được chia tách ở cấp độ bộ (Lycopodiales, Isoetales và Selaginellales) hay lớp. Có sự khác biệt đáng kể trong việc sắp xếp các bộ còn sinh tồn vào các lớp: chúng có thể gộp chung trong 1 lớp; chúng cũng có thể xếp trong 2 lớp với Isoetales và Selaginellales nằm trong cùng một lớp; hoặc cũng có thể xếp riêng rẽ trong 3 lớp, với mỗi lớp chỉ có 1 bộ. Hệ thống sử dụng 2 lớp cho các loài còn sinh tồn là:

 Lớp Lycopodiopsida – thạch tùng và thạch sam.
 Lớp Isoetopsida – thủy phỉ, quyển bá
 Lớp † Zosterophyllopsida – lá hải rong (tuyệt chủng).

Hệ thống sử dụng 3 lớp như sau:
Lớp Lycopodiopsida – thạch tùng và thạch sam
Lớp Selaginellopsida – quyển bá
Lớp Isoetopsida – thủy phỉ

Biểu đồ phát sinh chủng loài dưới đây chỉ ra mối quan hệ có thể gần đúng nhất giữa các bộ của Lycopodiophyta.
 

Dưới đây là một biểu đồ phát sinh chủng lài khác chỉ ra sự tiến hóa của Lycopodiophytes. Lưu ý rằng nhóm thực vật giống như Cooksonia và lá hải rong là một bậc cận ngành của nhóm thân cây của Lycopodiophytes.

Ghi chú:
 nhóm cơ sở 1
 Sartilmania
 Uskiella
 Yunia
 nhóm cơ sở 2 (Renalioids)
 Aberlemnia
 Cooksonia crassiparietilis Yurina 1964
 Renalia
 lá hải rong cơ sở
 Adoketophyton
 Discalis
 Distichophytum
 Gumuia
 Huia
 Zosterophyllum Penhallow 1892 non Pomel 1847
 lá hải rong lõi
 Zosterophyllum llanoveranum Croft & Lang 1942
 Zosterophyllum divaricatum Gensel 1982
 Sawdoniales Kenrick & Crane 1977 [Barinophytales Høeg 1967 ex Doweld 2001 s.l.; Gosslingiales]

Các thành viên của nhóm này có lịch sử tiến hóa lâu dài và các hóa thạch phổ biến trên khắp thế giới, đặc biệt là trong các tầng than. Trên thực tế, phần lớn các chi đã biết đều tuyệt chủng. Loài Baragwanathia longifolia sinh sống trong thời gian thuộc kỷ Silur là đại diện đã có thể nhận dạng được thuộc về ngành Lycopodiophyta, trong khi một vài loài trong chi Cooksonia dường như có quan hệ họ hàng.

Các hóa thạch được gán cho ngành Lycopodiophyta lần đầu tiên xuất hiện trong kỷ Silur, cùng với một loạt các dạng thực vật có mạch khác. Phân tích phát sinh loài đặt chúng ở phần cơ sở của thực vật có mạch; chúng được phân biệt nhờ các vi lá và bởi kiểu nứt ngang của các túi bào tử (các dạng thực vật có mạch khác thì kiểu nứt là theo chiều dọc). Các túi bào tử của các loài còn sinh tồn mọc ra ở bề mặt trên của vi lá (gọi là lá bào tử). Ở một số loài, các lá bào tử này cụm lại thành cái gọi là bông cầu.

Các loài trong nhóm thông đất thuộc dạng sinh bào tử cùng kiểu nhưng các loài quyển bá và thủy phỉ lại là dạng sinh bào tử khác kiểu, với các bào tử cái lớn hơn các bào tử đực, còn các thể giao tử được hình thành hoàn toàn trong các thành bào tử.

Trong kỷ Than Đá, các loài thực vật thuộc ngành Lycopodiophyta (như Lepidodendron) tạo ra những cánh rừng lớn và chúng là nhóm chi phối đối với thực vật đất liền, với các lá mọc ra trên toàn bộ bề mặt của thân và cành, nhưng chúng sẽ rụng đi khi cây lớn hơn, chỉ để lại một cụm lá nhỏ ở trên ngọn. Các tàn tích của chúng tạo thành nhiều trầm tích hóa thạch dưới dạng than đá. Tại Fossil Park, Glasgow, Scotland, các cây thuộc ngành Lycopodiophyta đã hóa thạch có thể tìm thấy trong sa thạch. Người ta vẫn có thể thấy các vết sẹo hình thoi tại những chỗ trước đây là lá của chúng.
 
Các bào tử của thực vật ngành Lycopodiophyta rất dễ cháy và đã từng được sử dụng trong pháo hoa. Hiện tại, huperzin A, một hợp chất hóa học được cô lập từ một số loài thạch sam ở Trung Quốc đang được nghiên cứu như là một trong các cách thức điều trị bệnh Alzheimer.

Liên kết ngoài

Giới thiệu về Lycophyta từ Viện bảo tàng cổ sinh vật học thuộc Đại học California
Lycophytes
Các lùm cây hóa thạch 
Thực vật cổ 
Những loài thực vật đất liền đầu tiên

Ghi chú

Hóa thạch

Hóa thạch sống
Thực vật nguyên sinh