被子植物概述40736

第八章被子植物 Angiosperm 被子植物一词 早在1732年林奈就提到过 但林奈只是用以说明玄参科的种子生于蒴果内 区别于唇形科 紫草科的露出的小坚果的 而这3个科都是属于被子植物的 直到1851年荷夫马斯特 Hofmeister 才第一次把被子植物单独列出来 并和裸子植物一起合称显花植物 Phanerogam 在这里 显花植物 是一个广义的概念 但是裸子植物的孢子叶球 球穗花 strobilus 严格地说还不能看作真正的花 所以现在多数学者如哈钦森 J Hutchinson 1926 塔赫他间 A Takhtajan 1968 克朗奎斯特 A Cronquist 1968 1981 等都采用狭义的 显花植物 概念 即有花植物 floweringPlant 或显花植物 anthophyta 都仅指被子植物 不包括裸子植物 被子植物因为有雌蕊 所以也称做雌蕊植物 gynoeciatae 与高等植物中具有颈卵器的其他类群相区别 第一节被子植物的一般特征 被子植物是植物界最高级的一类 自新生代以来 它们在地球上占着绝对优势 现知被子植物共1万多属 约20多万种 占植物界的一半 我国有2700多属 约3万种 被子植物能有如此众多的种类 有极其广泛的适应性 这和它的结构复杂化 完善化分不开的 特别是繁殖器官的结构和生殖过程的特点 提供了它适应 抵御各种环境的内在条件 使它在生存竞争 自然选择的矛盾斗争过程中 不断产生新的变异 产生新的物种 一 具有真正的花 典型的被子植物的花由花萼 花冠 雄蕊群 雌蕊群4部分组成 各个部分称为花部 被子植物花的各部在数量上 形态上有极其多样的变化 这些变化是在进化过程中 适应于虫媒 风媒 鸟媒 或水媒传粉的条件 被自然界选择 得到保留 并不断加强造成的 二 具雌蕊 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 得到子房的保护 避免了昆虫的咬噬和水分的丧失 子房在受精后发育成为果实 果实具有不同的色 香 味 多种开裂方式 果皮上常具有各种钩 刺 翅 毛 果实的所有这些特点 对于保护种子成熟 帮助种子散布起着重要作用 它们的进化意义也是不言而喻的 三 具有双受精现象 双受精现象 即两个精细胞进入胚囊以后 1个与卵细胞结合形成合子 另1个与2个极核结合 形成3n染色体 发育为胚乳 幼胚以3n染色体的胚乳为营养 使新植物体内矛盾增大 因而具有更强的生活力 所有被子植物都有双受精现象 这也是它们有共同祖先的一个证据 四 孢子体高度发达 被子植物的孢子体 在形态 结构 生活型等方面 比其他各类植物更完善化 多样化有世界上最高大的乔木 如杏仁桉 EucalyptusamygdalinaLabill 高达156米 有微细如沙粒的小草本如无根萍 Wolffiaarrhiza L Wimm 每平方米水面可容纳300万个个体有重达25千克仅含1颗种子的果实 如王棕 大王椰子 Roystonearegia H B K O F Cook 有轻如尘埃 5万颗种子仅重0 1克的植物如热带雨林中的一些附生兰 有寿命长达6千年的植物 如龙血树 DracaenadracoL 有在3周内开花结籽完成生命周期的植物 如一些生长在荒漠的十字花科植物 有水生 砂生 石生和盐碱地生的植物 有自养的植物 也有腐生 寄生的植物 在解剖构造上 次生木质部有导管 韧皮部有伴胞 输导组织的完善使体内物质运输畅通 适应性得到加强 五 配子体进一步退化 简化 被子植物的小孢子发育为雄配子体 大部分成熟的雄配子体仅具2个细胞 2核花粉粒 其中1个为营养细胞 1个为生殖细胞 少数植物在传粉前生殖细胞就分裂1次 产生2个精子 所以这类植物的雄配子体为3核的花粉粒 如石竹亚纲的植物和油菜 玉米 大麦 小麦等 被子植物的大孢子发育为成熟的雌配子体称为胚囊 通常胚囊只有8个细胞 3个反足细胞 2个极核 2个助细胞 1个卵 反足细胞是原叶体营养部分的残余 助细胞和卵合称卵器 是颈卵器的残余 由此可见 被子植物的雌 雄配子体均无独立生活能力 终生寄生在孢子体上 结构上比裸子植物更简化 配子体的简化在生物学上具有进化的意义 第二节被子植物的分类原则 被子植物的分类 不仅把几十万种植物安在一定的位置上 纲 目 科 属 种 还要建立起一个分类系统 反映出它们之间的亲缘关系 首先是被子植物在地球上 几乎是在距今1 4亿年的白垩纪突然地同时兴起的 所以就难于根据化石的年龄 论定谁比谁更原始 其次是几乎找不到任何花的化石 而花部的特点又是被子植物分类的重要方面 这就使整个进化系统成为割裂的许多片段 人们还是根据现有资料进行了分类 并尽可能地反映出它的起源与演化关系 根据被子植物的化石 最早出现的被子植物多为常绿 木本植物 以后地球上经历了干燥 冰川等几次大的反复 产生了一些落叶的 草本的类群 由此可以确认落叶 草本 叶形多样化 输导功能完善化等是次生的性状 再者根据花 果的演化趋势 具有向着经济 高效的方向发展的特点 由此确认花被分化或退化 花序复杂化 子房下位等都是次生的性状 初生的 原始性状次生的 进化性状根主根发达 直根系 主根不发达 须根系 茎乔木 灌木多年生或一 二年生草本直立藤本无导管 有管胞有导管叶单叶复叶互生或螺旋排列对生或轮生常绿落叶有叶绿素 自养无叶绿素 腐生 寄生花花单生花形成花序花的各部螺旋排列花的各部轮生两被花单被花或无被花花的各部离生花的各部合生花的各部多数而不固定花的各部有定数 3 4或5 辐射对称两侧对称或不对称子房上位子房下位两性花单性花花粉粒具单沟花粉粒具3沟或多孔虫媒花风媒花果实单果 聚合果聚花果蓇葖果 蒴果 瘦果核果 浆果 梨果种子胚小 有发达胚乳胚大 无胚乳子叶二片子叶一片 我们不能孤立地 片面地根据一二个性状 就给一个植物下一个进化还是原始的结论 这是因为 一 同一种性状 在不同植物中的进化意义不是绝对的如对于一般植物来说 两性花 胚珠多数 胚小是原始的性状 而在兰科植物中 恰恰是它进化的标志 二 各器官的进化不是同步的常可见到 在同一植物体上 有些性状相当进化 另一些性状则保留着原始性 而另一类植物恰恰在这些方面得到了进化 因而 不能一概认为没有某一进化性状的植物就是原始的 如对常绿植物与落叶植物的评价 第三节被子植物的分类 被子植物分为两个纲 双子叶植物纲 木兰纲 和单子叶植物纲 百合纲 它们的基本区别如下 双子叶植物纲单子叶植物纲根直根系须根系茎维管柬成环状排列 有形成层维管束成星散排列 无形成层叶具网状脉具平形脉或弧形脉花各部分基数为4或5各部分基数为3花粉粒具3个萌发孔花粉粒具单个萌发孔胚具2片子叶具1片子叶 这些区别点只是相对的 综合的 实际上有交错的现象 1 一些双子叶植物科中有1片子叶的现象 如睡莲科 毛莨科 小檗科 罂粟科 胡椒科 伞形科 报春花科等 2 双子叶植物中有许多须根系的植物 尤其