圖書介紹
現存地球上的植物估計約40餘萬種,根據植物形態、結構和生活習性等可分為7大類,即藻類植物(algea)、菌類植物(fungi)、地衣(lichens)、苔蘚植物(bryophyta)、蕨類植物(pteridophyta)、裸子植物(gymnosperm)和被子植物(angiosperm)。其中藻類、菌類、地衣、苔蘚和蕨類植物因不開花結果,而以各種孢子(spore)進行繁殖,故稱孢子植物(spore plants);裸子和被子植物因開花結實,以種子(seed)繁殖,稱為種子植物(seed plants)。也有學者根據植物體內組織和器官分化的程度、生殖器官的細胞組成數目以及生活史中有無胚的出現等特徵,將藻類、菌類和地衣劃為低等植物(lower plants);將苔蘚、蕨類和種子植物劃屬高等植物(higher plants)。無論是孢子植物還是種子植物,在其一生中都要經歷生長發育和繁殖階段。這兩個階段前後相繼,有規律地循環的全部過程,稱為生活史(life history)或生活周期(life cycle)。孢子植物的生活史是從孢子萌發開始,直接長成為植物體,最後又產生孢子的過程;而種子植物是從上代個體產生的種子萌發開始,經過生長、分化,發育為成熟的植物體,再經過繁殖階段,最後又產生種子的過程。
重要環節
繁殖是植物生命活動過程中的一個重要環節,也是一切植物都具有的共同特性。通過繁殖,不僅延續了種族,還可以從中產生出生活力更強,適應性更廣的後代,使種族得到發展。植物的繁殖一般有三種方式:一種是營養繁殖(vegetative propagation),是植物營養體的某一部分和母體分離(或不分離),而直接形成新個體的繁殖方式;一種為無性生殖(asexual reproduction),是在植物體上產生無性生殖細胞——孢子,由孢子直接發育為新個體;另一種是有性生殖(sexual reproduction),植物體產生有性生殖細胞——配子(gamete),配子接合為合子(zygote)或受精卵(oosperm),再由合子或受精卵發育為新個體。
原核生物的生殖方式是細胞分裂和營養繁殖,所以它們的生活史非常簡單。在真核生物產生之後的一定階段,才出現了有性生殖。凡是進行有性生殖的植物,在它們的生活史中都有配子的結合過程和進行減數分裂的過程。也就是說在其生活史中存在著雙相(2n)和單相(n)的核相交替。多數植物在整個生活史中,除了存在核相交替外,還出現了兩種植物體,一種是能產生配子,行有性生殖的配子體(gametophyte),如果雌雄兩種配子分別由兩種植物體發生時,就有雌配子體和雄配子體之分,配子體是由孢子發育形成的,其細胞核染色體為單倍的;另一種能產生孢子,行無性生殖的稱為孢子體(sporophyte),孢子體是由合子發育形成的,其細胞核染色體為二倍的。植物學把生活史中植物體細胞內染色體為二倍(2n)的稱2倍體階段(或稱孢子體階段),即無性世代,而植物體細胞內染色體為單倍(n)的稱單倍體階段(或稱配子體階段),即有性世代。在植物的生活史中,這兩個世代交替進行,代代相傳,我們稱這種現象為世代交替(alternation of generation)。
植物通過以孢子體產生孢子行無性生殖和以配子體產生配子行有性生殖這樣兩個世代的交替,一方面可借無性世代產生眾多的孢子,大量繁殖後代;同時通過有性世代中兩性配子的結合,豐富孢子的遺傳基礎,增強其變異性和適應性,從而保證植物種族的繁衍和發展。藻類植物中較高等的類群, 如綠藻、褐藻和紅藻的一些種類具有世代交替,而高等植物都有世代交替, 但不同類群的植物,這兩個世代的特點是各不相同的。