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裸子植物:恐龙时代的活化石

 昵称37581541 2023-04-12 发布于江苏

最初的种子植物称为种子蕨,它们除了种子以外与蕨类植物非常相似。其中较高大的树蕨很快让位于另一类木本种子植物,称之为裸子植物。“裸子植物”这个词的意思是“裸体种子”,之所以这么称呼这类植物是因为它们的胎儿胚珠并未完全包在壳里。与它相对的叫被子植物,被子植物是一种更高级的进化形式,它们的幼小胚珠完全包裹在壳里更安全。

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裸子植物出现后在2.5亿年的时间里称雄陆地植物群,正如爬行动物称雄陆地动物群一样。后来才让位给被子植物。裸子植物曾与恐龙生活在同一时期,但与恐龙不同的是,许多裸子植物至今仍然可见。其中苏铁类(也叫铁树)、银杏类、松柏杉等针叶类是我们常见的三大裸子植物种类。

苏铁类


苏铁最早出现在石炭纪晚期,它的外观非常像树蕨,圆柱形树干长得很慢,树干被旧叶基支撑和保护着,顶部长有类似棕榈叶的树冠,只有少数苏铁长出了分枝茎。苏铁的进化集中体现在它们的生殖器官上,这是一种大的锥状体,可以保护雌性苏铁里的种子和雄性苏铁里的花粉。当花粉落在雌花上时,它会长出一个花粉管,一直长到几乎接触雌性胚珠。精子顺着花粉管向下游动,完成受精。

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在温暖的侏罗纪和白垩纪,苏铁达到鼎盛时期,成为三角龙等大型植食恐龙最喜欢的食物。然而从那以后,苏铁开始衰落,今天只有大约140种苏铁存活下来,大多生长在热带和亚热带地区。到目前为止,许多苏铁树干都有坚硬的外壳以及硬而多刺的叶子。这些特征可能是它们试图防范巨型爬行动物的攻击而遗留下来的。

苏铁生长十分缓慢,寿命很长,但不耐寒,在干燥寒冷的北方不易开花,所以有“千年的铁树开了花”之说,往往几十年甚至上百年才能见到开花,更有甚者终生也不会开花。相对而言,铁树在南方湿热的环境,树龄达到十年左右就可以每年开花结实。

银杏类


银杏类植物是第一类长得很像我们现在认为的“典型”树的植物。它们的树干高大,树冠有复杂的分枝,扇形叶片更像现在的树叶。与苏铁一样,侏罗纪时期银杏类植物的种类达到顶峰,分布于全球各地。从那以后种类减少,现在只剩下银杏( Ginkgo biloba )一种。野生银杏树只在中国西部可以看到,但人们太喜爱魅力十足的银杏树了,把它们种在世界各地的公园里和街道两侧。银杏为雌雄异株,雄性银杏树葇荑花序状的雄球花最为雌性所喜爱,受精后雌性银杏树即可结出圆圆的果实,里面就是我们常吃的白果。

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你也许会问,银杏是裸子植物,为什么银杏种子外有一层果肉呢?其实那不是银杏的果肉,而是它的种皮。裸子植物的胚珠外面无子房壁发育成果皮,种子裸露,仅仅被一鳞片覆盖起来,因此裸子植物只有种子,无果实,裸子植物也无花,只有孢子叶球,孢子叶球还不能看作真正的花,其形态结构上与被子植物的花是不同的,只是有些裸子植物的孢子叶球(球花)相当于被子植物的花的功能。

针叶类


最成功的裸子植物是松、柏、杉等针叶树。针叶树最早出现在石炭纪,中生代期间成为巨型蜥脚类恐龙和鸭嘴龙最喜欢的食物,至今一直茁壮生长。针叶树约有570种,覆盖了温带和亚极的大部分地区。这一类植物在繁殖方面取得了关键性突破,进一步摆脱了对水的需求。它们不再依赖会游动的精子,而是依赖花粉管将雄核直接排到胚珠内。针叶树的生殖结构也被很好地保护起来,如松树的树子是藏在松塔里保护起来的。

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针叶树最显著的特征就是它的针状叶或鳞状小叶,也有小阔叶,表层细胞强木质化,有很厚的角质层,且气孔稀疏且下陷,减低了植物蒸腾作用水分的散失,能够抵御干旱和霜冻,因此非常适合在北方的干燥寒冷地区生长。

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