被子植物(angiospermae)是现存植物界最高级、最繁盛和分布最广的一个植物类群,在地球上占着绝对优势。现知被子植物共有一万多属,约25万种,占植物界种数一半以上。我国有3 100多属,约3万种,其中特有属多达100个以上。被子植物能有如此多的种类,有极其广泛的适应性,这和它的结构复杂化和完善化、生殖方式高效化和多样化有关。与裸子植物相比较,被子植物主要具有以下五方面的进化特征。 1)有真正的花 被子植物最显著的特征是具有真正的花。花的组成包括花被(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结构。许多被子植物具有鲜艳的花朵和芬芳的气味,可吸引昆虫和鸟类,实现异花授粉。 2)有雌蕊 雌蕊由心皮所组成,包括子房、花柱和柱头3部分。胚珠包藏在子房内,子房在受精后发育形成果实。果实有利于种子的发育、传播和保护种子免遭伤害。 3)有双受精现象 通过双受精作用,受精卵发育成胚(2n),融合了双亲的遗传特性;受精极核发育成胚乳(3n),更加丰富、稳定和增强子代的遗传优势。这与裸子植物的胚乳直接由雌配子体(n)发育而来不同,被子植物的幼胚以3n染色体的胚乳为营养,使胚更富于生命力和更强的适应外界环境的能力,更利于种族的繁茂。 4)孢子体高度发达和多样化 在形态、结构、生活型和生活方式等方面,被子植物比其他各类植物更完善和多样化;在解剖构造上,被子植物的输导组织更为完善,木质部中有导管和木纤维,韧皮部有筛管和韧皮纤维,使得体内物质运输更为畅通,机械支持和适应能力大为加强。 5)配子体进一步简化 雌、雄配子体极简化,寄生在孢子体上,无独立生活能力,结构比裸子植物更简化。雄配子体为2个或3个细胞的成熟花粉粒;雌配子体为成熟的胚囊,颈卵器退化为卵器,仅由1个卵细胞和2个助细胞组成。 正是由于被子植物具备了上述适应陆地环境的更优越的形态结构,才使之得以在地球上迅速地发展和繁茂起来,以至成为现今地球上占统治地位的植物类群。因具有真正的花,所以被子植物又被称为真花植物(flowing plants);由于具有雌蕊,也被称为雌蕊植物(gynoeciatae)。以此与其它具颈卵器的高等植物相区别。 被子植物与人类的关系密切。人类的衣、食、住、行物质生活和精神文化生活无一不是直接或间接地,或多或少地与植物有着千丝万缕的联系;现代化建设中的工业、农业、医学、国防、科学、文化等领域的生产和活动都与植物有着密切的关系;人类的文明和发展、地球生态平衡和稳定都离不开植物。 被子植物是丰富多样的,今天的被子植物是历史上植物的进化和发展。关于被子植物的系统发育和分类的知识将在第十四章介绍。
总结与复习 根据形态结构、生活习性和生活史等特点,可把植物界简单地分为低等植物和高等植物。低等植物包括藻类植物、菌类植物和地衣植物,高等植物包括苔藓植物、蕨类植物和种子植物。 蓝藻是地球上出现最早的植物,属原核生物。其细胞中不具真正的核、叶绿体和各种细胞器,其叶绿素中仅有叶绿素a,细胞进行直接分裂,无有性生殖。 绿藻植物细胞与高等植物相似,有核和叶绿体,叶绿素a、叶绿素b为最多,还有叶黄素和胡萝卜素,因而呈绿色。储藏的养料有淀粉和油类。形态多种多样,有单细胞群体和多细胞的个体。单细胞植物体的细胞没有营养与繁殖的分化;群体中实球藻也没有分化,多细胞的团藻和轮藻有明显的分化。生殖方式有无性的生殖和有性的同配生殖、异配生殖,再到有性的卵式生殖。 红藻植物体多呈红色或紫红色,除含叶绿素、胡萝卜素及叶黄素外,还含藻红素和藻蓝素;储藏的养料是红藻淀粉;植物体为丝状、片状等。 褐藻植物体含有的色素是叶绿素、胡萝卜素及叶黄素,其中以胡萝卜素及叶黄素含量较多,故呈黄褐色;储藏的养料主要是褐藻淀粉和甘露醇;生活史有明显的世代交替。 菌类植物不是一个具有自然亲缘关系的类群,是没有根、茎、叶,不含叶绿素的低等植物。除极少数外,都不能进行光合作用、制造碳水化合物,故它们的营养方式为异养。细菌也是原核生物。真菌可分为鞭毛菌亚门、接合菌亚门、子囊菌亚门、担子菌亚门和半知菌亚门。 地衣是植物界一类特殊的植物,是由某些藻类和菌类共同组合而成的一类复合体。组成地衣的真菌多数为子囊菌或少数担子菌。藻类是一些单细胞的绿藻和蓝藻。在地衣生长过程中,菌类吸收水分和无机盐类供给藻类,藻类通过光合作用制造有机物质供给菌类养料,这种互利互惠的关系叫共生关系。根据地衣的形态,地衣分可为壳状地衣、叶状地衣和枝状地衣。 苔藓植物是一类结构比较简单的高等植物,多生于阴湿之地,是植物从水生到陆生的过渡形式的代表。比较低级的种类为扁平的叶状体,比较高级的种类有茎、叶的分化,但都没有真正的根。吸收水分和无机盐以及固着是由其上的一些表皮细胞形成的假根来完成的,它们没有维管束那样真正的输导组织。配子体占优势,孢子体不能离开配子体而独立生活。 蕨类植物多为陆生,有根、茎、叶的分化,有维管系统,既是高等的孢子植物,又是原始的维管植物。配子体与孢子体都能独立生活,而且孢子体占优势,配子体为原叶体,通常见到的是它的孢子体;有明显的世代交替,蕨类植物常分为石松亚门、水韭亚门、松叶蕨亚门、楔叶蕨亚门、真蕨亚门。 裸子植物属于种子植物,其胚珠和种子裸露。种子的出现使胚得到保护。孢子叶大多聚成孢子叶球,小孢子叶(雄性)有很多小孢子(花粉粒)。在受精时,花粉粒(雄配子体)产生花粉管,可将精子送到大孢子叶球(雌性)中的大孢子(胚囊)内的颈卵器中,与卵结合。受精脱离了水的限制,使之更适应陆地生活。孢子体发达,占绝对优势,配子体十分简单而不能脱离孢子体独立生活。绝大多数裸子植物为常绿树木,有形成层和次生结构。木质部有管胞,无导管;韧皮部有筛胞,无筛管和伴胞。裸子植物中大多数种类有颈卵器,少数种类仍有多鞭毛的游动精子,证明裸子植物是一群介于蕨类植物与被子植物之间的维管植物。裸子植物一般分为苏铁纲、银杏纲、松柏纲、买麻藤纲。 被子植物是植物界最高级而复杂进化的一类植物。真正的花结构和种子包被于果皮之中,对种子起保护作用。它们的孢子体占绝对优势,有高度的分化。木质部有了导管和纤维,韧皮部有了筛管和伴胞。相反,雌雄配子体则进一步简化为成熟的胚囊和花粉粒,都不能离开孢子体而独立生活。对陆生生活高度适应、双受精作用和3n胚乳的出现,为被子植物所特有,有利于种族的繁衍。这类植物种类最多,与人类的关系最密切。
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