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2015年4月12日星期日

神奇的植物体基本结构


在美丽而神奇的大千世界中,我们会看到形形式式的各种植物,最常见的是绿色开花植物,因此要走进真正的植物世界,那么就得首先认识这类植物。如果了解了绿色开花植物的形态、结构和生理功能,能够识别常见种类,对种植、开发和保护植物,意义重大。对一个种植爱好者来说,在赏花之余,也能带来充实知识的享受。
我在初中时学习植物学时,就知道了植物体的基本结构,但那是很肤浅的一些基础知识。随着年龄的增长,时间的充裕,对栽培植物的喜好,我重新捡起了昔日的植物学课本,开始认真而执着地走进了植物学世界,对神奇的植物体基本结构有了新的认识。那是一次神秘的科学之旅,其乐融融也。
我在自家屋顶打造了一个空中花园,每天观察各种植物的生长情况,无论是向日葵、玉米、瓜豆、蔬菜,尽管它们的外部形态并不一样,但基本结构却是相同的。无论什么绿色开花植物,它们的植物体都是是由细胞、组织、器官构成的,而细胞则是构成植物体的基本单位。
英国皇家科学学会的Robert Hooke(罗伯特·胡克)用荷兰人Leeuwenhoek(列文虎克)发明制作的显微镜,观察了一小片软木,看到软木是由许多蜂窝状的小格子组成,Hooke便将每一个格子称作“细胞”。
18381839年,德国植物学家Matthias Schleiden(施莱登)和动物学家施旺根据对植物和动物观察的大量资料提出:一切动、植物有机体都由细胞组成;每个细胞是相对独立单位,既有自己的生命,又与其他细胞共同组成整体生命。第一次明确地指出了细胞是有机体结构的基本单位,是生命活动的基本单位,从而建立了细胞学说(cell theory)
细胞学说为生物科学的发展奠定了坚实的基础。20世纪初,科学家研制成电子显微镜,大大提高了显微镜的分辨率,从而使人们看到了光学显微镜下所看不到的更为精细的结构。20世纪60年代,利用组织培养技术,从植物离体细胞培养成完整的植株,这一事实表明了离体的单细胞具有遗传上的全能性。细胞是生物体的结构和功能的基本单位,是生命活动的基本单位,也是生物个体发育和系统发育的基础。
植物细胞一般很微小,只有通过显微镜观察才能看清楚。在高等植物中,其直径通常为2050μm。植物细胞的形态多种多样,常见的有圆形、椭圆形、多面体、圆柱状和纺锤状……。它们的基本结构是由原生质体和细胞壁组成。原生质体是细胞壁内一切物质的总称,主要由细胞质和细胞核组成,在细胞质或细胞核中还有若干不同的细胞器,此外还有细胞液和后含物等。
如果用显微镜观察洋葱表皮,可以看到很多连在一起的近似长方形的格子,每个格子就是一个细胞。这些细胞由细胞壁、细胞膜和细胞质组成。
在细胞质里可以看到一个或几个象水泡似的结构,这就是液泡,充满了液体,也叫细胞液,我们平时听懂的西瓜汁、番茄汁,就是细胞液。水果中的细胞液有甜有酸,是由于细胞液里含有带甜味或酸味的物质。
细胞组织非常奇妙。细胞的数目会增多,体积也会增大,并不断分裂,植物也就生长了。
细胞在分裂过程中有的会产生新细胞,有的却不再具有分裂能力,换去分裂能力的细胞,形态、结构逐渐发生了变化,形成了新有不同形态、结构和功能的细胞群。
细胞组织是不是直接构成了植物体?不是。用番茄作个实验,用开水烫成熟的番茄果实,表层薄皮很容易撕下来,这表皮就是保护组织。里面的果肉就是营养组织。可见,番茄果实是有保护组织、营养组织和其它组织构成的。
番茄果实不同的组织按照一定的次序连合起来,具有一定的功能,这就是平时说的器官。番茄的果实是器官,番茄的根、叶、茎、花、种子,也是器官。
我们再仔细观察所有的绿色开花植物,都是有根、叶、茎、花、果实、种子六种器官组成的。我们知道根、茎、叶都是输导水分、无机盐和有机养料的,所以都是营养器官。那么花、果实和种子呢?植物长大了就开花,花谢了就结果,果实里含有种子,种子又能生成新的植物体,所以花、果实、种子都是植物的生殖器官。

植物体依靠营养器官,由小到大,逐渐成长;依靠生殖器官繁衍后代。也就是说,绿色开花植物与人类一样,都具备营养器官和生殖器官。

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