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被子植物(angiospermae)是現(xiàn)存植物界最高級、最繁盛和分布最廣的一個植物類群,在地球上占著絕對優(yōu)勢。現(xiàn)知被子植物共有一萬多屬,約25萬種,占植物界種數(shù)一半以上。我國有3 100多屬,約3萬種,其中特有屬多達100個以上。被子植物能有如此多的種類,有極其廣泛的適應(yīng)性,這和它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化和完善化、生殖方式高效化和多樣化有關(guān)。與裸子植物相比較,被子植物主要具有以下五方面的進化特征。 1)有真正的花 被子植物最顯著的特征是具有真正的花。花的組成包括花被(花萼、花冠)、雄蕊群和雌蕊群等部分,雄蕊和雌蕊是花中最重要的結(jié)構(gòu)。許多被子植物具有鮮艷的花朵和芬芳的氣味,可吸引昆蟲和鳥類,實現(xiàn)異花授粉。 2)有雌蕊 雌蕊由心皮所組成,包括子房、花柱和柱頭3部分。胚珠包藏在子房內(nèi),子房在受精后發(fā)育形成果實。果實有利于種子的發(fā)育、傳播和保護種子免遭傷害。 3)有雙受精現(xiàn)象 通過雙受精作用,受精卵發(fā)育成胚(2n),融合了雙親的遺傳特性;受精極核發(fā)育成胚乳(3n),更加豐富、穩(wěn)定和增強子代的遺傳優(yōu)勢。這與裸子植物的胚乳直接由雌配子體(n)發(fā)育而來不同,被子植物的幼胚以3n染色體的胚乳為營養(yǎng),使胚更富于生命力和更強的適應(yīng)外界環(huán)境的能力,更利于種族的繁茂。 4)孢子體高度發(fā)達和多樣化 在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生活型和生活方式等方面,被子植物比其他各類植物更完善和多樣化;在解剖構(gòu)造上,被子植物的輸導(dǎo)組織更為完善,木質(zhì)部中有導(dǎo)管和木纖維,韌皮部有篩管和韌皮纖維,使得體內(nèi)物質(zhì)運輸更為暢通,機械支持和適應(yīng)能力大為加強。 5)配子體進一步簡化 雌、雄配子體極簡化,寄生在孢子體上,無獨立生活能力,結(jié)構(gòu)比裸子植物更簡化。雄配子體為2個或3個細胞的成熟花粉粒;雌配子體為成熟的胚囊,頸卵器退化為卵器,僅由1個卵細胞和2個助細胞組成。 正是由于被子植物具備了上述適應(yīng)陸地環(huán)境的更優(yōu)越的形態(tài)結(jié)構(gòu),才使之得以在地球上迅速地發(fā)展和繁茂起來,以至成為現(xiàn)今地球上占統(tǒng)治地位的植物類群。因具有真正的花,所以被子植物又被稱為真花植物(flowing plants);由于具有雌蕊,也被稱為雌蕊植物(gynoeciatae)。以此與其它具頸卵器的高等植物相區(qū)別。 被子植物與人類的關(guān)系密切。人類的衣、食、住、行物質(zhì)生活和精神文化生活無一不是直接或間接地,或多或少地與植物有著千絲萬縷的聯(lián)系;現(xiàn)代化建設(shè)中的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、國防、科學(xué)、文化等領(lǐng)域的生產(chǎn)和活動都與植物有著密切的關(guān)系;人類的文明和發(fā)展、地球生態(tài)平衡和穩(wěn)定都離不開植物。 被子植物是豐富多樣的,今天的被子植物是歷史上植物的進化和發(fā)展。關(guān)于被子植物的系統(tǒng)發(fā)育和分類的知識將在第十四章介紹。
總結(jié)與復(fù)習(xí) 根據(jù)形態(tài)結(jié)構(gòu)、生活習(xí)性和生活史等特點,可把植物界簡單地分為低等植物和高等植物。低等植物包括藻類植物、菌類植物和地衣植物,高等植物包括苔蘚植物、蕨類植物和種子植物。 藍藻是地球上出現(xiàn)最早的植物,屬原核生物。其細胞中不具真正的核、葉綠體和各種細胞器,其葉綠素中僅有葉綠素a,細胞進行直接分裂,無有性生殖。 綠藻植物細胞與高等植物相似,有核和葉綠體,葉綠素a、葉綠素b為最多,還有葉黃素和胡蘿卜素,因而呈綠色。儲藏的養(yǎng)料有淀粉和油類。形態(tài)多種多樣,有單細胞群體和多細胞的個體。單細胞植物體的細胞沒有營養(yǎng)與繁殖的分化;群體中實球藻也沒有分化,多細胞的團藻和輪藻有明顯的分化。生殖方式有無性的生殖和有性的同配生殖、異配生殖,再到有性的卵式生殖。 紅藻植物體多呈紅色或紫紅色,除含葉綠素、胡蘿卜素及葉黃素外,還含藻紅素和藻藍素;儲藏的養(yǎng)料是紅藻淀粉;植物體為絲狀、片狀等。 褐藻植物體含有的色素是葉綠素、胡蘿卜素及葉黃素,其中以胡蘿卜素及葉黃素含量較多,故呈黃褐色;儲藏的養(yǎng)料主要是褐藻淀粉和甘露醇;生活史有明顯的世代交替。 菌類植物不是一個具有自然親緣關(guān)系的類群,是沒有根、莖、葉,不含葉綠素的低等植物。除極少數(shù)外,都不能進行光合作用、制造碳水化合物,故它們的營養(yǎng)方式為異養(yǎng)。細菌也是原核生物。真菌可分為鞭毛菌亞門、接合菌亞門、子囊菌亞門、擔(dān)子菌亞門和半知菌亞門。 地衣是植物界一類特殊的植物,是由某些藻類和菌類共同組合而成的一類復(fù)合體。組成地衣的真菌多數(shù)為子囊菌或少數(shù)擔(dān)子菌。藻類是一些單細胞的綠藻和藍藻。在地衣生長過程中,菌類吸收水分和無機鹽類供給藻類,藻類通過光合作用制造有機物質(zhì)供給菌類養(yǎng)料,這種互利互惠的關(guān)系叫共生關(guān)系。根據(jù)地衣的形態(tài),地衣分可為殼狀地衣、葉狀地衣和枝狀地衣。 苔蘚植物是一類結(jié)構(gòu)比較簡單的高等植物,多生于陰濕之地,是植物從水生到陸生的過渡形式的代表。比較低級的種類為扁平的葉狀體,比較高級的種類有莖、葉的分化,但都沒有真正的根。吸收水分和無機鹽以及固著是由其上的一些表皮細胞形成的假根來完成的,它們沒有維管束那樣真正的輸導(dǎo)組織。配子體占優(yōu)勢,孢子體不能離開配子體而獨立生活。 蕨類植物多為陸生,有根、莖、葉的分化,有維管系統(tǒng),既是高等的孢子植物,又是原始的維管植物。配子體與孢子體都能獨立生活,而且孢子體占優(yōu)勢,配子體為原葉體,通常見到的是它的孢子體;有明顯的世代交替,蕨類植物常分為石松亞門、水韭亞門、松葉蕨亞門、楔葉蕨亞門、真蕨亞門。 裸子植物屬于種子植物,其胚珠和種子裸露。種子的出現(xiàn)使胚得到保護。孢子葉大多聚成孢子葉球,小孢子葉(雄性)有很多小孢子(花粉粒)。在受精時,花粉粒(雄配子體)產(chǎn)生花粉管,可將精子送到大孢子葉球(雌性)中的大孢子(胚囊)內(nèi)的頸卵器中,與卵結(jié)合。受精脫離了水的限制,使之更適應(yīng)陸地生活。孢子體發(fā)達,占絕對優(yōu)勢,配子體十分簡單而不能脫離孢子體獨立生活。絕大多數(shù)裸子植物為常綠樹木,有形成層和次生結(jié)構(gòu)。木質(zhì)部有管胞,無導(dǎo)管;韌皮部有篩胞,無篩管和伴胞。裸子植物中大多數(shù)種類有頸卵器,少數(shù)種類仍有多鞭毛的游動精子,證明裸子植物是一群介于蕨類植物與被子植物之間的維管植物。裸子植物一般分為蘇鐵綱、銀杏綱、松柏綱、買麻藤綱。 被子植物是植物界最高級而復(fù)雜進化的一類植物。真正的花結(jié)構(gòu)和種子包被于果皮之中,對種子起保護作用。它們的孢子體占絕對優(yōu)勢,有高度的分化。木質(zhì)部有了導(dǎo)管和纖維,韌皮部有了篩管和伴胞。相反,雌雄配子體則進一步簡化為成熟的胚囊和花粉粒,都不能離開孢子體而獨立生活。對陸生生活高度適應(yīng)、雙受精作用和3n胚乳的出現(xiàn),為被子植物所特有,有利于種族的繁衍。這類植物種類最多,與人類的關(guān)系最密切。
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