被子植

被子植

被子植物或顯花植物是演化階段最後出現的植物種類。它們首先出現在白堊紀早期,在白堊紀晚期占據了世界上植物界的大部分。被子植物的種子藏在富含營養的果實中,提供了生命發展很好的環境。受精作用可由風當傳媒,大部分則是由昆蟲或其他動物傳導,使得顯花植物能廣為散布。

被子植物(angiosperm)

被子植物是植物界最高級的一被子植類,自新生代以來,它們在地球上占著絕對優勢。現知被子植物共1萬多屬,約20多萬種,占植物界的一半,中國有2700多屬,約3萬種。被子植物能有如此眾多的種類,有極其廣泛的適應性,這和它的結構複雜化、完善化分不開的,特別是繁殖器官的結構和生殖過程的特點,提供了它適應、抵禦各種環境的內在條件,使它在生存競爭、自然選擇的矛盾鬥爭過程中,不斷產生新的變異,產生新的物種。下面我們列舉的被子植物的五個進化特徵,是與裸子植物相比較而得出的,至於能產生種子、精子靠花粉管傳送、有胚乳等種子植物共有的特徵,在此就不贅述了。

特徵

被子植物是植物界進化最高級、種類最多、分布最廣的類群。現知被子植物有 l萬多屬,20多萬種,占植物界的一半。我國有2700多屬,約3萬種,是藥用植物最多的類群。被子植物的種類能有如此眾多,適應性有如此廣泛,這和它的結構複雜化、完善化分不開的,特別是繁殖器官的結構和生殖過程的特點,給予了它適應、抵禦各種不良環境的內在條件,使它在生存競爭、自然選擇的矛盾鬥爭過程中不斷產生新的變異,產生新的物種,而在地球上占絕對優勢。和裸子植物相比,被子植物有真正的花,故又叫有花植物;胚珠包藏在子房內,得到良好的保護,子房在受精後形成的果實既保護種子又以各種方式幫助種子散布;具有雙受精現象和三倍體的胚乳,此種胚乳不是單純的雌配子體,而具有雙親的特性,使新植物體有更強的生活力;孢子體高度發達和進一步分化,除喬木和灌木外,更多是草本;在解剖構造上,木質部中有導管,韌皮部有篩管、伴胞,使輸導組織結構和生理功能更加完善,同時在化學成份上,隨著被子植物的演化而不斷發展和複雜化,被子植物包含了所有天然化合物的各種類型,具有多種生理活性。
(一)具有真正的花
典型的被子植物的花由花尊、花冠、雄蕊群、雌蕊群4部分組成,各個部分稱為花部。
被子植物花的各部在數量上、形態上有極其多樣的變化,這些變化是在進化過程中, 適應於蟲媒、風媒、鳥媒、或水媒傳粉的條件,被自然界選擇,得到保留,並不斷加強造成的。
(二)具雌蕊
雌蕊由心皮所組成,包括子房花柱柱頭3部分。胚珠包藏在子房內,得到子房的保護, 避免了昆蟲的咬噬和水分的喪失。子房在受精後發育成為果實。果實具有不同的色、香、味,多種開裂方式;果皮上常具有各種鉤、刺、翅、毛。果實的所有這些特點,對於保護種子成熟,幫助種子散布起著重要作用,它們的進化意義也是不言而喻的。
(三)具有雙受精現象
雙受精現象,即兩個精細胞進入胚囊以後,1個與卵細胞結合形成合子,另1個與2個極核結合,形成3n染色體,發育為胚乳,幼胚以3n染色體的胚乳為營養,使新植物體內矛盾增大,因而具有更強的生活力。所有被子植物都有雙受精現象,這也是它們有共同祖先的一個證據。
(四)孢子體高度發達
被子植物的孢子體,在形態、結構、生活型等方面,比其他各類植物更完善化、多樣化,有世界上最高大的喬木,如杏仁按(Eucalyptus amygdalina Labill.),高達156米;也有微細如沙粒的小草本如無根萍[Wolffia arrhiza (L.) Wimm.],每平方米水面可容納300萬個個體 有重達25千克僅含1顆種子的果實,如王棕(大王椰子)[Roystonea regia (H.B.K.) O. F.Cook];也有輕如塵埃,5萬顆種子僅重0.1克的植物如熱帶雨林中的一些附生蘭;有壽命長達6千年的植物,如龍血樹(Dracaena draco L.);也有在3周內開花結籽完成生命周期的植物(如一些生長在荒漠的十字花科植物);有水生、砂生、石生和鹽鹼地生的植物;有自養的植物也有腐生、寄生的植物。在解剖構造上,被子植物的次生木質部有導管,韌皮部有伴胞;而裸子植物中一般均為管胞(只有麻黃和買麻藤類例外),韌皮部無伴胞,輸導組織的完善使體內物質運輸暢通,適應性得到加強。
(五)配子體進一步退化(簡化)
被子植物的小孢子(單核花粉粒)發育為雄配子體,大部分成熟的雄配子體僅具2個細胞(2核花粉粒),其中1個為營養細胞,I個為生殖細胞,少數植物在傳粉前生殖細胞就分裂1次,產生2個精子,所以這類植物的雄配子體為3核的花粉粒,如石竹亞綱的植物和油菜、玉米、大麥、小麥等。被子植物的大孢子發育為成熟的雌配子體稱為胚囊,通常胚囊只有8個細胞:3個反足細胞、2個極核、2個助細胞、1個卵。反足細胞是原葉體營養部分的殘餘。有的植物(如竹類)反足細胞可多達300餘個,有的(如蘋果、梨)在胚囊成熟時,反足細胞消失。助細胞和卵合稱卵器,是頸卵器的殘餘。由此可見,被子植物的雌、雄配子體均無獨立生活能力,終生寄生在孢子體上,結構上比裸子植物更簡化。配子體的簡化在生物學上具有進化的意義。
被子植物的上述特徵,使它具備了在生存競爭中,優越於其他各類植物的內部條件。被子植物的產生,便地球上第一次出現色彩鮮艷、類型繁多、花果豐茂的景象,隨著被子植物花的形態的發展,果實和種子中高能量產物的貯存,使得直接或間接地依賴植物為生的動物界(尤其是昆蟲、鳥類和哺乳類),獲得了相應的發展,迅速地繁茂起來。

分類

被子植物分為兩個綱----雙子葉植物綱(木蘭綱)和單子葉植物綱(百合綱)。

命名

被子植物拉丁名 Angiospermae,來源於希臘文複合詞。Angio—包被的與—sperma種子,兩者接合,用複數第一格即成 Angiospermae,英文名為 Angiosperm。

分布

被子植物是植物界進化最高級、種類最多、分布最廣、適應性最強的類群。在不同的系統,被子植物有300多至400多科,l萬多屬,20—25萬種。超過植物界總種數之半。它們分布於各個氣候帶。由於氣溫高、雨水多的緣故,熱帶、亞熱帶最多。南美亞馬遜河區有約4萬種。其他熱帶地區有2—3萬種。溫帶地區因氣溫降低,雨量少了,種類漸減。以我國情況看,雲南省氣候條件好,植物達萬種以上,而河北省地處北緯26—43度之間。相對種類減少很多,約有2,500種。北極地區則大大減少,許多地方幾乎無被子植物,僅少數地方有少數種類頑強生存。如北極柳(Salix lanata)、北極罌粟(Papaver radicatum),其分布緯度達80度以上。在南半球南極大陸的莫爾吉特灣詹尼島附近,有石竹科植物厚葉柯羅石竹(Colobanthus crassifolius)生存。另外,從海拔高度看,地勢越高,氣溫越低,大約每上升100米,氣溫降低0.5℃,植物種類組成也有變化;在珠穆朗瑪峰地區,氣候嚴寒,只有少數耐寒種類方可生存。5,000—5,500米地區還能找到石竹科的伏繁縷(Stellaria decumbens)。雪蓮花(Saussurea involucrata )在新疆天山高處也有分布。
極端的自然環境還有沙漠。如我國新疆省的沙漠地區,有胡楊(Populus diversifolia )和梭梭(Haloxylon ammodendron)生存,能適應乾旱氣候。北非撒哈拉大沙漠中下雨極少,有的地方十幾年無雨。有一種植物叫矮生齒子草 (Odontospermum pygmaeum),由於極端乾旱形成只有幾十天極短的生命周期,稱為短命植物。它在稍有雨水時,能發芽生長到開花結實,完成一代任務。平時稍有濕潤,花就張開,一旦乾燥,花即閉合,十分靈敏。美洲墨西哥的沙漠地區,有一類特殊適應乾旱的植物就是多漿植物,著名的為仙人掌科。全身多刺,葉退化,莖含水多用以抗旱。其中有的種類形如巨人,如用刀砍開,可以直接喝到水。在鹽鹼地上,有抗鹽性強的被子植物,以黎科最著名。如鹽角草(Salicornia herbacea)為一年生草本,肉質,葉極小。莖節狀,可以行光合作用。在它的莖的橫切面上有引人注目的特徵:如表皮薄而光滑,柵欄組織有兩層,內部細胞大、含水多,維管組織在中心。多水性是由於鈉(Na)離子影響下形成的。鹽角草活物重量的92%以上為水分。乾燥了的鹽角草燃燒後留下的灰分極多,占乾量的45%以上。上述的莖結構、含水多和灰分多,均是典型的鹽生植物特性。鹽角草生在鹽沼地上,是鹽分最多的地方,可為其標準代表。黎科的鹽生植物的進化就是在鹽演條件下進行的。

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