什么叫被子植物?

什么叫被子植物?
什么叫被子植物?

什么叫被子植物?
被子植物(Angiosperm)
简介
被子植物是种子植物的一种,具有根茎叶果实种子的分化.
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,中国有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.下面我们列举的被子植物的五个进化特征,是与裸子植物相比较而得出的,至于能产生种子、精子靠花粉管传送、有胚乳等种子植物共有的特征,在此就不赘述了.

别名
被子植物亦称显花植物.现代植物中最大的类群,种类数目(约250,000种以上)和个体数目都占优势,构成当今地球表面的优势植被.其分类位置尚无定论,早期的分类是把被子植物列为种子植物门下的一纲,随后提升为被子植物门,最近列为木兰门(Magnoliophyta).被子植物为人类提供食物、住所、衣料、药品和花卉,是最重要的食物来源,如禾谷类(特别是稻、小麦和玉蜀黍)、甘蔗、马铃薯、块茎蔬菜和果品.
生物特征
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,如茅膏菜属(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.受精后产生的核子常发育成胚.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.
被子植物分两个纲,其种子内胚发育的早期阶段相同,但进一步的发育却以不同方式进行∶在双子叶植物,茎原基两侧的侧生子叶均发育,而在单子叶植物仅一个原生子叶得到发育,并向顶端移动.胚的发育过程清楚地表明,被子植物胚的早期均有双子叶阶段.双子叶植物的胚分化为4个主要部分∶胚根、胚轴、子叶和胚芽.
被子植物的器官与其他维管束植物一样,分为营养器官和繁殖器官.木质部有特化的导管,在韧皮部内筛管分子末端相接形成筛管,筛管侧面同伴细胞相接.叶的大小、形状和结构很不一致,叶序有互生、对生或轮生.互生是原始的类型,对生和轮生是在进化过程中衍生形成.全缘、具羽状脉的单叶较为原始.在冬季或旱季脱落的叶由「常绿」叶进化而来.叶表皮具有特化的气孔.花是高度变异和特化的繁殖枝.孢子叶(雄蕊和心皮)藏于花托上,通常由花被(萼片和花瓣)环绕.花托是节间缩短的茎,原始的花花托较长.萼片常为绿色,叶状或苞片状,是特化的叶.花瓣通常与萼片互生,其质地、颜色(除绿色外)和大小不同于萼片.雄蕊(小孢子叶)总称雄蕊群,每个雄蕊通常由柄状的花丝和带孢子的部分(花药)组成.心皮(大孢子叶)总称为雌蕊群,心皮由包围胚珠的子房、花柱和柱头构成.柱头用以接受花粉粒,生于花柱的顶端.

(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. 外层部分为花萼,由萼片组成,通常呈绿色,有保护花的作用；内层为花冠,由花瓣组成,色泽鲜艳,有引诱鸟,虫传粉的作用；雄蕊群,由生有花粉的雄蕊组成；子房或雌蕊群由内含胚珠的心皮组成,能接受花粉
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)具有雌蕊
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,如杏仁按(Eucalyptus amygdalina Labill.),高达156米；也有微细如沙粒的小草本如无根萍[Wolffia arrhiza (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)[Roystonea regia (H.B.K.) O. F.Cook]；也有轻如尘埃,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(Dracaena draco L.)；也有在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,被子植物的次生木质部有导管,韧皮部有伴胞；而裸子植物中一般均为管胞(只有麻黄和买麻藤类例外),韧皮部无伴胞,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(单核花粉粒)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.有的植物(如竹类)反足细胞可多达300余个,有的(如苹果、梨)在胚囊成熟时,反足细胞消失.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.

（六）颈卵器消失,其余为卵器.
被子植物的上述特征,使它具备了在生存竞争中,优越于其他各类植物的内部条件.被子植物的产生,便地球上第一次出现色彩鲜艳、类型繁多、花果丰茂的景象,随着被子植物花的形态的发展,果实和种子中高能量产物的贮存,使得直接或间接地依赖植物为生的动物界(尤其是昆虫、鸟类和哺乳类),获得了相应的发展,迅速地繁茂起来.
被子植物是植物界进化最高级、种类最多、分布最广、适应性最强的类群.在不同的系统,被子植物有300多至400多科,1万多属,20—25万种.超过植物界总种数之半.它们分布于各个气候带.由于气温高、雨水多的缘故,热带、亚热带最多.南美亚马逊河区有约4万种.其他热带地区有2—3万种.温带地区因气温降低,雨量少了,种类渐减.以我国情况看,云南省气候条件好,植物达万种以上,而河北省地处北纬26—43度之间.相对种类减少很多,约有2,500种.北极地区则大大减少,许多地方几乎无被子植物,仅少数地方有少数种类顽强生存.如北极柳(Salix lanata)、北极罂粟(Papaver radicatum),其分布纬度达80度以上.在南半球南极大陆的莫尔吉特湾詹尼岛附近,有石竹科植物厚叶柯罗石竹(Colobanthus crassifolius)生存.另外,从海拔高度看,地势越高,气温越低,大约每上升100米,气温降低0．5℃,植物种类组成也有变化；在珠穆朗玛峰地区,气候严寒,只有少数耐寒种类方可生存.5,000—5,500米地区还能找到石竹科的伏繁缕(Stellaria decumbens).雪莲花(Saussurea involucrata )在新疆天山高处也有分布.

被子植物的特征
被子植物是植物界进化最高级、种类最多、分布最广的类群.现知被子植物有1万多属,20多万种,占植物界的一半.我国有2700多属,约3万种,是药用植物最多的类群.被子植物的种类能有如此众多,适应性有如此广泛,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,给予了它适应、抵御各种不良环境的内在条件,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,而在地球上占绝对优势.和裸子植物相比,被子植物有真正的花,故又叫有花植物；胚珠包藏在子房内,得到良好的保护,子房在受精后形成的果实既保护种子又以各种方式帮助种子散布；具有双受精现象和三倍体的胚乳,此种胚乳不是单纯的雌配子体,而具有双亲的特性,使新植物体有更强的生活力；孢子体高度发达和进一步分化,除乔木和灌木外,更多是草本；在解剖构造上,木质部中有导管,韧皮部有筛管、伴胞,使输导组织结构和生理功能更加完善,同时在化学成份上,随着被子植物的演化而不断发展和复杂化,被子植物包含了所有天然化合物的各种类型,具有多种生理活性.

被子植物的分类
被子植物分为二个纲,即双子叶植物纲和单子叶植物纲,它们的基本区别如下：
分类 双子叶植物纲 单子叶植物纲

根 直根系 须根系
茎 维管束成环状排列,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花粉粒具3个萌发孔 各部分基数为3
花粉粒具单个萌发孔
胚 具2片子叶 具1片子叶
以上区别点不是绝对的,实际上有交错现象,如双子叶植物纲中的毛茛科、车前科、菊科等有须根系植物；胡椒科、睡莲科、毛茛科、石竹科等有维管束星散排列的植物；樟科、木兰科、小檗科、毛茛科有3基数的花；睡莲科、毛茛科、小续科、罂粟科、伞形科等有 l片子叶的现象.单子叶植物纲中的天南星科、百合科、薯蓣科等有网状脉；眼子菜科、百合科、百部科等有4基数的花

双子叶植物纲
(一)离瓣花亚纲 Choripetalae
离瓣花亚纲又称古生花被亚纲 (Archichlamydeae).包括无被花,单被花或有花萼和花冠区别,而花瓣通常分离的类型.雄蕊和花冠离生.胚殊一般有一层珠被.
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(二)合瓣花亚纲 Sympetalae
本亚纲又称后生花被亚纲(Metachlamydeae),主要特征是花瓣多少连合成合瓣花冠.花冠形成了各种形状,如漏斗状、钟状、唇形、管状、舌状等,由辐射对称发展到两侧对称.花冠各式的连合,增加了对昆虫传粉的适应及对雄蕊和雌蕊的保护.因此,合瓣花类群比离瓣花类群进化.
花的轮数趋向减少,由5轮(花萼 l轮,花瓣 l轮,雄蕊2轮,雌蕊的心皮 l轮,如杜鹃花科、柿树科等)减为4轮(花萼、花瓣、雄蕊、心皮均为 1轮,如木犀科、忍冬科等),各轮数目也逐步减少,如雄蕊的数目从与花冠裂片同数,如由5(旋花科、茄科、报春花科)减为4—2(唇形科、葫芦科),心皮数由5(杜鹃花科)减为2(四轮花类的心皮均多为2个).
通常无托叶,胚珠只有一层胚被.

单子叶植物纲（Monocotyledoneae）
被子植物门的一纲.叶脉常为平行脉,花叶基本上为3数,种子以具1枚子叶为特征.绝大多数为草本,极少数为木本,维管束分散,筛管的质体具有楔形蛋白质的内含物,除百合目的一部分植物外,维管束通常无形成层.茎及根一般无次生肥大生长,有些植物虽有此种生长,但形成层不同于双子叶植物,即次生韧皮部和次生木质部皆在形成层的内侧形成,竹、椰子、露兜树虽有似树木的坚实树干,但仍具闭锁维管束,和草本性的单子叶植物相同.主根较早即停止生长,另发出多数纤细的不定根,形成须根（见根）.叶一般为单叶、全缘,稀有掌状或羽状分裂叶以至掌状或羽状复叶；叶片与叶柄未分化,或已明显分化,井常有叶柄的一部抱茎成叶鞘；一部分单子叶植物也具托叶,但不一定等同于双子叶植物的托叶；在一般单一、全缘的叶,第一次侧脉先端在叶缘或叶端融合为闭锁叶脉系,棕榈科、姜科、芭蕉科的叶有次生细脉,和第一次侧脉平行成特殊平行脉.如椰子等多种具复叶植物,常由叶片本身裂开形成,此外有些植物的复叶,则由开孔形成,也有的由小叶原基分化而成.花叶多3数稀有4或2数,除姜目某些种的雄蕊外,无5数,在原始类群中,多见离生心皮以及单沟的花粉.种子具1枚子叶,胚常变位,看起来子叶似顶生,而胚芽似侧生,发芽时,首先突破种皮而出的为胚根,其次为围绕胚芽的子叶鞘的基部,胚轴一般极短或受抑制,胚乳中的养分,被子叶顶部所吸收.也有胚的各部不分化的.
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被子植物的分类系统
19世纪以来,许多植物分类工作者为建立一个“自然”的分类系统作出了巨大努力.他们根据各自的系统发育理论,提出的分类系统已有数十个.但由于有关被子植物起源、演化的知识特别是化石证据不足,直到现在还没有一个比较完善的分类系统.目前世界上运用比较广泛的仍是恩格勒系统和哈钦松系统.在各级分类系统的安排上,克朗奎斯特系统和塔赫他间系统被认为更为合理.