种子植物:植物界最高等的类群

植物笔记【021】

植物可以分为藻类植物、菌类植物、地衣植物、苔藓植物、蕨类植物和种子植物六大类。前五类植物的孢子比较显著，通常脱离母体而发育，所以这五类植物统称为孢子植物。种子植物却以产生种子成为植物界最高等的类群。所有的种子植物都有两个基本特征：（1）体内有维管组织——韧皮部和木质部；（2）能产生种子并用种子繁殖。种子植物可分为裸子植物和被子植物。裸子植物的种子裸露着，其外层没有果皮包被。被子植物的种子的外层有果皮包被。

种子植物是植物界最进化的种类，世界上已分化出20余万种，是现今地球表面绿色的主体。与种子出现有密切关系的是花粉管的产生，它将精子送到卵旁，这样在受精这个十分重要的环节上，就不再受水的限制。它们的孢子体发达，高度分化，并占绝对优势；相反配子体则极为简化，不能离开孢子体而独立生活。种子最早产生于裸子植物中的种子蕨目，其中最原始的化石种子蕨植物在上泥盆纪地层中发现。

现有种子植物分为裸子植物和被子植物二大类。实际是指与以花为分类标准的分类群的显花植物为同一范围。

1，裸子植物

裸子植物是原始的种子植物，其发生发展历史悠久。最初的裸子植物出现在古生代，在中生代至新生代它们是遍布各大陆的主要植物。现代生存的裸子植物有不少种类出现于第三纪，后又经过冰川时期而保留下来，并繁衍至今的。裸子植物是地球上最早用种子进行有性繁殖的，在此之前出现的藻类和蕨类则都是以孢子进行有性生殖的。裸子植物的优越性主要表现在用种子繁殖上。

裸子植物的孢子体发达，占绝对优势。多数种类为常绿乔木，有长枝和短枝之分；维管系统发达，网状中柱，无限外韧维管束，有形成层和次生结构。除买麻藤纲植物以外，木质部中只有管胞而无导管和纤维。

裸子植物的胚珠和种子裸露。花粉成熟后，借风力传播到胚珠的珠孔处，并萌发产生花粉管，花粉管中的生殖细胞分裂成2个精子，其中1个精子与成熟的卵受精，受精卵发育成具有胚芽、胚根、胚轴和子叶的胚。原雌配子体的一部分则发育成胚乳，单层珠被发育成种皮，形成成熟的种子。

在早期的分期里，裸子植物被认为是一个“自然”的群体。裸子植物是原始的种子植物，其发生发展历史悠久。最初的裸子植物出现在古生代，在中生代至新生代它们是遍布各大陆的主要植物。现代生存的裸子植物有不少种类出现于第三纪，后又经过冰川时期而保留下来，并繁衍至今的。据统计，全世界生存的裸子植物约有850种，隶属于79属和15科，其种数虽仅为被子植物种数的0.36%，但却分布于世界各地。

裸子植物细胞壁上特有的结构是具缘纹孔。孢子体即植物体，极为发达，多为乔木，少数为灌木或藤木，通常常绿，叶针形、线形、鳞形。代表性植物有苏铁、银杏、松、柏、杉和买麻藤等。多种木材质轻、强度大、不弯、富弹性，是很好的建筑、车船、造纸用材。

据统计，中国的裸子植物有10科34属约250种，分别为世界现存裸子植物科、属、种总数的66.6%、41.5%和29.4%，是世界上裸子植物最丰富的国家。

2，被子植物

大约1亿年前，裸子植物由盛而衰，被子植物得到发展，成为地球上分布最广、种类最多的植物。被子植物也叫显花植物，它们拥有真正的花，这些美丽的花是它们繁殖后代的重要器官，也是它们区别于裸子植物及其他植物的显著特征。被子植物有1万多属，约30万种，占植物界的一半。中国有2700多属，约3万种。它们形态各异，包括高大的乔木、矮小的灌木及一些草本植物。

被子植物（Angiosperm）又名绿色开花植物，在分类学上常称为被子植物门。是植物界最高级的一类，是地球上最完善、适应能力最强、出现的最晚的植物，自新生代以来，它们在地球上占着绝对优势。

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。

从生物特征来说，被子植物的习性、形态和大小差别很大，从极微小的青浮草到巨大的乔木桉树。大多数直立生长，但也有缠绕、匍匐或靠其他植物的机械支持而生长的。多含叶绿素，自己制造养料，但也有腐生和寄生的。有几个科的植物是肉食的，如猪笼草科（Drosera）植物以昆虫和其他小动物为食物。许多是木本的（乔木和灌木），但多为草本，草本被子植物比木本具有更进化的特征。多异花传粉，少数自花传粉。花粉粒到达柱头后即萌发并产生花粉管，通过花柱向下进入子房腔。花粉管前端有管核和生殖细胞。随着花粉管的发育，生殖细胞分裂成两个雄配子。花粉管一般通珠孔进入胚珠。花粉管进入雌配子体后，顶端破裂，两个雄配子释出，进入雌配子体的细胞质内。其中一个雄配子钻入卵细胞内，与之融合而受精。受精后产生的合子常发育成胚。另一个雄配子同雌配子体的其他两个核（极核）结合（或同两极核预先融合成的一个核相结合）形成胚乳核，胚乳核产生胚乳，用以贮藏养料。两个雄配子均参加融合过程，这称为双受精作用，为被子植物所独有。

花是被子植物的繁殖器官，其生物学功能的是结合雄性精细胞与雌性卵细胞以产生种子。这一进程始于传粉，然后是受精，从而形成种子并加以传播。对于高等植物而言，种子便是其下一代，而且是各物种在自然分布的主要手段。同一植物上着生的花的组合称为花序。

被子植物花的结构包括花粉、花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群、花被等，体现了花的“典型”构造，但自然中各植物的实际构造具有很大的差异性。

被子植物的主要特征是：

（1）被子植物的受精完全脱离了水的限制，显示对陆生环境的适应性；

（2）被子植物的胚珠有子房壁包被，免受干燥、虫咬等伤害；

（3）被子植物的种子都有果皮包被，果实结构不同，种子散布方式不同，如风媒、虫媒；

（4）被子植物的多数有导管，营养主要靠自养。

被子植物有很高的经济利用价值，用途很广。

人类的大部分食物都来源于被子植物，如谷类、豆类、薯类、瓜果和蔬菜等。被子植物还具有药用价值，如人参、当归、甘草、龙胆等。

被子植物还为建筑、造纸、纺织、塑料制品、油料、纤维、食糖、香料、医药、树脂、鞣酸、麻醉剂、饮料等提供原料。

被子植物还能起到保护堤岸，防止水土流失的重要作用；绿色植物则具有调节空气和净化环境的作用。

被子植物还与人类文化生活息息相关，无论琴棋书画、工艺美术、文学创作、音乐舞蹈、民间风俗、赏花观景，被子植物都是人类永恒的主题。