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被子植物(Angiosperm)又名綠色開花植物,在分類學上常稱為被子植物門。是植物界最高級的一類,是地球上最完善、適應能力最強、出現得最晚的植物,自新生代以來,它們在地球上占着絕對優勢。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。

最常見的被子植物有蘿蔔、榨菜、大白菜、西蘭花、花椰菜、青菜、絲瓜、西瓜、冬瓜、黃瓜、南瓜。花卉中的滿天星、菊花、芍藥、牡丹、含笑、白蘭、玉蘭等。

被子植物又名瓶狀遼寧果

穿越1.25億年的歷史,又一種有花植物驚現朝陽。中科院南京地質古生物研究所王鑫研究員和渤海大學韓剛副教授在出版的《地質學報》英文版上報道稱,他們在這一化石植物上發現了迄今世界上最早的被子植物的瓶狀心皮和基生胎座,因而把這種植物命名為瓶狀遼寧果。花植物瓶狀遼寧果驚現朝陽[1]


被子植物的特徵

被子植物的習性、形態和大小差別很大,從極微小的青浮草到巨大的喬木桉樹。大多數直立生長,但也有纏繞、匍匐或靠其他植物的機械支持而生長的。多含葉綠素,自己製造養料,但也有腐生寄生的。

有幾個科的植物是'''肉食'''的,如豬籠草科(Drosera)植物以昆蟲和其他小動物為食物。許多是木本的(喬木和灌木),但多為草本,草本被子植物比木本具有更進化的特徵。多異花傳粉,少數自花傳粉。花粉粒到達柱頭後即萌發並產生花粉管,通過花柱向下進入子房腔。花粉管前端有管核和生殖細胞。隨着花粉管的發育,生殖細胞分裂成兩個雄配子。花粉管一般通珠孔進入胚珠。花粉管進入雌配子體後,頂端破裂,兩個雄配子釋出,進入雌配子體的細胞質內。

其中一個雄配子鑽入卵細胞內,與之融合而受精。受精後產生的合子常發育成胚。

另一個雄配子同雌配子體的其他兩個核(極核)結合(或同兩極核預先融合成的一個核相結合)形成胚乳核,胚乳核產生胚乳,用以貯藏養料。兩個雄配子均參加融合過程,這稱為'''雙受精'''作用,為被子植物所獨有。

具有真正的花

花是被子植物(被子植物門植物,又稱有花植物或開花植物)的繁殖器官,其生物學功能的是結合雄性精細胞與雌性卵細胞以產生種子。這一進程始於傳粉,然後是受精,從而形成種子並加以傳播。對於高等植物而言,種子便是其下一代,而且是各物種在自然分布的主要手段。同一植物上着生的花的組合稱為花序。

被子植物具異形孢子,亦即能產生兩種生殖孢子。花粉(小孢子,雄性)和胚珠(大孢子,雌性)分別產生於不同器官,但典型的花則同時含有大小孢子,因為它兩種器官兼有。

花可視為節間縮短並具繁殖能力的莖的變態,而其節結構也可看作是葉的高度變態。從本質上說,花的結構是由頂端分生組織的花芽和「體軸」分化形成的。花可以以多種方式着生於植物上。如果花沒有任何枝幹,而是單生於葉腋,即稱為無柄花,而其他花上與莖連接並起支持作用的小枝則稱為花柄。若花柄具分支且各分支均有花着生,則各分支稱為小梗。花柄的頂端膨大部分稱為花托,花的各部分輪生於花托之上,四個主要部分從外到內依次是:

花萼: 位於最外層的一輪萼片,通常為綠色,但也有些植物的呈花瓣狀。

花冠:位於花萼的內輪,由花瓣組成,較為薄軟,常有顏色以吸引昆蟲幫助授粉。

雄蕊群:一朵花內雄蕊的總稱,花葯着生於花絲頂部,是形成花粉的地方,花粉中含有雄配子。

雌蕊群:一朵花內雌蕊的總稱,可由一個或多個雌蕊組成。組成雌蕊的繁殖器官稱為心皮,包含有子房,而子房室內有胚珠(內含雌配子)。一個雌蕊可能由多個心皮組成,在這種情況下,若每個心皮分離形成離生的單雌蕊,即稱為離心皮雌蕊,反之若心皮合生,則稱為復雌蕊。雌蕊的黏性頂端稱為柱頭,是花粉的受體。花柱連接柱頭和子房,是花粉粒萌發後花粉管進入子房的通道。

花被:是一朵花中的花萼與花冠的合稱,位於雄蕊和雌蕊的外圍。

雖然上述結構體現了花的「典型」構造,但自然中各植物的實際構造具有很大的差異性。這些差異對於被子植物的進化具有重大意義,並被植物學家廣泛用於確立各植物的種間關係。例如,被子植物的兩個亞綱可以通過其花瓣數加以區分:雙子葉植物通常有4或5(或者4或5的倍數)片花瓣,而單子葉植物多為3或3的倍數。

大多數植物的花都如上所述,同時具有雌蕊和雄蕊,這在植物學上稱為「完全花」、「兩性花」或者「雌雄同花」。不過,也有一些植物的花是「不完全花」或「單性花」,即只有雄蕊或雌蕊的花。此種情況下,如果雌花與雄花分別生長在不同的植株上,則稱為「雌雄異株」。相反,如果單性的雄花和雌花同生於一植株,則稱為「雌雄同株」。

有些植物的花單生於植株上,而有些植物的花則簇生於植株,對於後者而言,這些花若按照一定規律排列於花軸上,便形成了「花序」。在這一點上,必須要注意「花」的實際概念。從植物學角度看,一朵菊花或向日葵並不是一朵花,而是一頭狀花序,即由許多小花組成的花序,而且其中的所有小花都具有前文提及的結構。有些花具有輻射對稱性,亦即如果其花被以任何角度通過中央軸線一分為二,所得的兩半都是對稱相等的,稱為輻射對稱花或整齊花,例如月季和桃花。還有些花只能按一個角度切得兩個對稱面,則稱左右對稱花或不整齊花,例如金魚草和大部分蘭花。

具有雌蕊

雌蕊由心皮所組成,包括子房、花柱和柱頭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;果皮上常具有各種鈎、刺、翅、毛。果實的所有這些特點,對於保護種子成熟,幫助種子散布起着重要作用,它們的進化意義也是不言而喻的。

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。

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,如杏仁桉(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。

配子體進一步退化

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,1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。

頸卵器消失,其餘為卵器。

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,隨着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。

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,1萬多屬,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。

分類

被子植物分為二個綱,即雙子葉植物綱和單子葉植物綱,它們的基本區別如下:

分類 雙子葉植物綱 單子葉植物綱
子葉 具2片子葉 具1片子葉
直根系 鬚根系
維管束成環狀排列,有形成層 維管束成星散排列,無形成層
具網狀脈 具平形脈或弧形脈
各部分基數為4或5花粉粒具3個萌發孔 各部分基數為3花粉粒具單個萌發孔
具2片子葉 具1片子葉

以上區別點不是絕對的,實際上有交錯現象,如雙子葉植物綱中的毛茛科、車前科、菊科等有鬚根系植物;胡椒科、睡蓮科、毛茛科、石竹科等有維管束星散排列的植物;樟科、木蘭科、小檗科、毛茛科有3基數的花;睡蓮科、毛茛科、小續科、罌粟科、傘形科等有 l片子葉的現象。單子葉植物綱中的天南星科、百合科、薯蕷科等有網狀脈;眼子菜科、百合科、百部科等有4基數的花

經濟利用

被子植物的用途很廣。人類的大部分食物都來源於被子植物,如穀類、豆類、薯類、瓜果和蔬菜等。被子植物還為建築、造紙、紡織、塑料製品、油料、纖維、食糖、香料、醫藥、樹脂、鞣酸、麻醉劑、飲料等提供原料。綠色植物具有調節空氣和淨化環境的重要作用,據報道,地球上的綠色植物每年能提供幾百億噸寶貴的氧氣,同時從空氣中取走幾百億噸的二氧化碳,故綠色植物是人類和一切動物賴以生存的物質基礎。木材還可以為人類提供能源,中國的園林植物資源極為豐富,素有世界園林之母的雅號,栽種花卉已成為城市人們美化環境、調節空氣和淨化環境的重要時尚。被子植物與人類生活息息相關。

參考文獻

  1. [https://bbs.zhulong.com/101020_group_300185/detail19146589/ 花植物瓶狀遼寧果驚現朝陽,2011-11-22