2022-06-23 04:38:04

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植物
植物
编辑分类

被子植物,在分类学上常称为被子植物门。它是有胚植物中为数最多且最为人熟悉的一种。

基本信息

  • 存在时间

    四亿二千五百万年之长

  • 分类

    裸子植物和被子植物

目录

折叠 编辑本段 特征

开花植物的花朵是其和其他种子植物间最显著的不同。花朵让开花植物能够有更广阔的演化关系,且延展了其生态上的利基,以致能使开花植物在陆地上的生态系中称霸。开花植物开花植物

含有两对花粉囊的雄蕊

开花植物的雄蕊比起和其相对应的裸子植物的器官要轻小的多,且随着时间使花朵更具多样性,因其对不同特定的授粉方式的适应能力,如某些特殊的授粉媒介。雄蕊亦随着时间演化出了防止自体授粉的机制,更增加了其多样性,让开花植物有着更多的优势。

缩小的雄体

开花植物雄体的缩小可能是演化来减少其由授粉(即花粉到达母株)至进入子房受精的时间缩短。在裸子植物中,受精的时间可能长达一年之久,而开花植物则可以在授粉后的很短时间内开始其受精的程序。这使得开花植物能够比裸子植物以极快的速度来产生种子。

紧密地包围着胚珠心皮(心皮和其他补助部份可能会变为果实)

被子植物紧密的心皮允许其去适应不同的授粉方式,且避免其自体授精的发生,因此维持其多样性的续增。当胚珠受精了之后,心皮和其他周围的组织便会发展成一颗果实,另一个使被子植物可以增加其在陆地生态系优势的机会,以其演化出多样机制的适应能力。

缩小的雌体

缩小的雌体如同缩小的雄体一般,演化成有较快结实的能力,终致开花植物有一年生草本的生命周期,而使其占有更多的利基。

胚乳

胚乳约在受精后至受精卵第一期前开始成形,有很高的养分可提供胚胎发育之用,且有时亦可提供给幼苗。

这些不同的特征一齐使得被子植物为最多样性且大量的陆生植物,并且也对人类最有经济重要性。开花植物在陆地生态系中的优势,有个重大的例外,即在针叶林里。

折叠 编辑本段 演化

陆生植物已存在了约有四亿二千五百万年之长,从第一个以其水栖同类的简单方式-孢子传播生殖的植物之来。在海里,植物(和一些动物)能简单地将其自身的部份小复制体传播出去,让它们四处浮动和生长。人们认为这便是早期的植物(如现今的蕨类)的繁殖方式。但植物很快地便发展出保护其复制体,如干旱和其他在陆地上比在海洋里很合适的多余措施来。这类保护变成了种子,但还不是花。早期的种子植物包括有银杏和松科(如松属和冷杉属)。花粉-被认为和花朵的发展有最直接的关连,其被发现的化石最早则可上推至一亿三千万年之前。接近近代的花朵化石的突然出现,在演化论中产生了一个问题,被达尔文称做是"恼人之谜"(abominable mystery)。

已灭绝裸子植物的一些类型,尤其是种子蕨,被推测是开花植物的祖先,但之中并没有直接的连续化石证据来表示花朵是如何演化出来的。一些较早的化石,如三叠纪早期的"Sanmiguelia"即被推测是开花植物的祖先之一。依据现在的证据,一些人亦推测开花植物的祖先是由于三叠纪晚期(两亿四千五百万至两亿零两百万年前)的未知裸子植物分歧出来的。早期的大羽羊齿类植物至开花植物间的关系仍然是个谜。

被子植物和买麻藤纲之间亲近的关系-依其形态上的证据,因分子上的分析而出现了争议,而使得买麻藤纲被认为更接近其他的裸子植物。

现代的基因分析(分子系统发生)[1][2]表示,在太平洋的岛屿-新喀里多尼亚上发现的互叶梅是其他开花植物的旁系,且形态上的研究[3]也推测其可能有着最早开花植物特征的外表。

巨大的开花植物适应辐射(当其在化石上出现著巨大分歧时)出现在白垩纪中期(约一亿年前)。而在白垩纪晚期时,开花植物已成了陆生植物的优势种族,且许多被认为可归至现今的科内的化石植物(包括山毛榉栎树、枫和木兰等)也在此时出现。

许多花朵的颜色和形状

一般猜测,花朵的功能从一开始就将其他动物包含进了其生殖的过程中。花粉传播可以不需要鲜艳的颜色和明显的形状,因此这会是个累赘,平白地浪费了植物的养分,除非它们能提供其他的一些好处。对于花朵那突然且完整发展出来的外观,其中一个猜想是因为它们是在一个如岛屿或岛链之类的孤立地域所演化的。在那里,带有花朵的植物可以发展出和某些特定动物(如黄蜂)有着高度特定的关系,而这即是许多岛内物种发展至现今的方式。此一共生关系-假想黄蜂夹带着花粉由一株植物到另一株植物身上,如同今日的无花果小蜂一般,最终会导致植物和其共生同伴间高度的特化。岛屿遗传学被认为是物种形成的主要来源,尤其是当其演进似乎需要有次要的过渡形式时。注意,黄蜂并不是一个特例;蜜蜂-明显地和植物演化至特定的共生关系,即源自黄蜂。

同样地,大多数在植物生殖过程中的果实源自于花朵的部份增大。果实通常是利用动物想要吃它的心理,好将其内的种子散播出去。

当许多此类的共生关系仍然脆弱地无法和陆生动物[1] 竞争和散播时,花朵表现出其不同的有效生殖方式,并散播(不论其真实来源)出去成为陆生植物的优势类型。

当只有某些艰难的证据显示花朵已存在了一亿三千万年之久时,却有一些环境上的证据显示它们已存在了有两亿五千万年长的时间。一种被植物用来保护其花朵的化学物质-齐墩果烷在如此古老的化石植物上被发现到,如大羽羊齿植物[4]其在彼时演化,且带有现代开花植物的许多特征,虽然它们并不知道是否为开花植物,因为只有其茎棘被保留细部地被发现;其为硅化木最早的一个例子。

叶子和茎在构造上的相似非常重要,因为花朵在基因上只是对植物茎叶的适应变化,一个基因的组合通常会对应至一个新芽的形成[5]。大部份的花朵被认为都曾有着不定数量的花朵部份,每一部份通常都和其他部份相区隔(或有关联)。花朵也都曾顷向于长成螺旋的图样,为双性的(在植物内,这是指同一朵花上同时有着雄性和雌性),且子房(雌性部份)占了绝大部份。当花朵更演进之后,某些种类的部份混合在一起,且会有着特定的部份数量和构造,并在每个花朵或植物上有着特定的性别,或至少为"子房下位(Ovary inferior)"。

花朵持续进化至今日;现今的花朵是如此深刻地影响着人类,以致于某些不能在自然界中授粉。现在许多观赏用的花朵也曾是些常见的杂草,只在地面被扰乱时发芽。某些偏向于和人类的稻谷长在一起,或许之间都已经有着共生的关系,且最漂亮的草因为其美丽而不会被拔起,因而发展出一特殊的人择形态[6]。

折叠 编辑本段 分类

单子叶(左)和双子叶植物

"被子植物"这一词最先是由保罗·赫尔曼于1690年所提出,做为其植物界里的主要一门,指种子被蒴果包覆的开花植物,与其裸子植物-具瘦果的开花植物(整个果实或其每一部份在此被视为是一颗种子且裸露在外)相对。卡尔·林奈对此一名词和其反义词亦维持着相同的意涵,但做较局限的应用,做为其二强雄蕊纲(Didynamia)内目的名称。而它要演进至现今所指的范畴,则是直到了罗伯特·布朗于1827年在苏铁松柏目中确立了真实裸露胚珠的存在,正确地称呼它们为裸子植物后,才变得可能。在此之前,只要裸子植物被(且通常)指为双子叶开花植物的话,被子植物就会被用做其反义名,加上不同的局限,以做为其他双子叶植物的总称。

霍夫梅斯特于1851年发现了开花植物中胚珠的变化过程,且决定了其和维管植物间的关系,此一进展将裸子植物修正为和双子叶植物不同的一纲,而被子植物则渐渐被接受来指裸子植物之外的整个开花植物,且因此包括双子叶植物和单子叶植物两纲。这即是现今所接受且使用的名词意义。

在大多数的分类学里,开花植物都被视为是一相关的群体,但其阶层并不一定。韦特施泰因系统和恩格勒系统使用 Angiospermae 这一名称,且将其列为亚门;而 Reveal 系统则是使用 Magnoliophytina 这一名称,亦列为亚门,但随后便将其分成木兰纲、合百纲和蔷薇纲。塔赫他间系统克郎奎斯特系统使用 Magnoliophyta 这一名称,并列为门。戴尔根系统和索恩使用 Magnoliopsida 这一名称,并列为纲。但是,1998年的APG系统和2003年的APG II系统并不视它为一正式的分类,而把它视为一分支,称之为被子植物分支。

参考资料

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