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被子植物

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1 拼音

bèi zǐ zhí wù

2 英文参考

Angiospermae

被子植物是种子植物两大群中的一群,是裸子植物的对应词。由几种形状心皮包彼着胚珠,在雌蕊形成子房的保护部分,是这类植物的特点。它与裸子植物有差异的比较自然群,为绿色维管植物亚门的一纲,可分为单子叶类和双子叶类。

被子植物是植物的一门。又称木兰植物门。与裸子植物都产生种子,以种子进行繁殖,合称种子植物,恩格勒系统作为一门,将裸子植物和被子植物作为二个亚门,现多数学者主张各自成为一门。和裸子植物主要区别是胚珠包藏在子房里,形成果实。被子植物是现代植物界中最高等、最繁盛、种类最多、分布最广、经济意义最大的一个类群。

具有根、茎、叶,各内部有维管束相通。种子萌发时最初产生一、二片子叶,子叶与以后生出的叶子形态不同。茎维管束中主要是导管,但也有仅具管胞的,特称之为无导管植物(vessellessplant),以示其原始性的特征。叶与分枝紧密相连而构成腋生形态体系,在其内部形成叶迹与叶隙。孢子叶雌雄的分化,集合成花。依萼、花瓣、雄蕊、雌蕊的顺序而排列。雌蕊的一部分为子房,其中包含胚珠,通过花粉管受精。进行双受精。雌配子体通常有8核,与胚乳体共存,胚在种子中暂时休眠。巳知化石是在美国阿利桑那[(Arizona)的三叠纪地层中发现的椰子科的叶,但因为未发现具有更重要意义的种子,故不能得到证实。及至下白垩纪,种属的发现急速增多[木兰属(Magnolia);鹅掌楸属(Lirio-dendron);樟属(Cinnamomum)]。关于其起源和进化问题,有各种学说,见解未趋一致;而标准的化石尚未被发现。现在生存的约有22—30万种。

3 被子植物的主要特征

(1)具真正的花,故又称有花植物;

(2)具雌蕊,胚珠包藏在子房里,形成果实;

(3)出现双受精现象,当2个精子进入胚囊后,一个与卵细胞结合形成合子,将来发育成胚;另一个精子与2个极核结合形成胚乳,胚乳的出现为被子植物提供暸较强的生活力;

(4)孢子体高度发达,根、茎中结构分化精细,输导组织的木质部中具导管,韧皮部具有伴胞,生理机能的效率高,适于各种生活环境

(5)配子体进一步简化,颈卵器、原叶体已不存在。约300科,22万种植物,我国有3万种。通常分为双子叶植物纲(或称木兰植物纲)和单子叶植物纲(或称百合纲)两大类。和人类关系最为密切,有多种经济植物,如粮食、油料、纤维、糖料、香料、鞣料、木材、蔬菜、橡胶药用植物等。

4 被子植物分类的原则

多数学者认为,古代裸子植物的本内苏铁类(Bennettitales)的两性孢子叶球,最接近于被子植物的花,它的大孢子叶在中间,小孢子叶在下方,二者皆为多数,分离、排列于一个突出的轴上,其外侧包被不育性的孢子叶。因此认为早期被子植物也具有类似的性状。也就是说,这些性状是原始性的表现。同时,根据被子植物化石,最早出现的多为常绿、木本植物,以后随气体和地质条件的变化,产生暸落叶的和草本的类群,由此可确认落叶、草本、叶形多样化、输导功能完善化等是次生的性状。再者根据花、果的演化趋势,具有嚮着经济、高效的方嚮发展和特点,由此确认花被退化或分化、花序复杂花、子房下位等都是次生的性状。基于上述认识,一般公认的形态构造的演化趋势和分类原则如下:

表 被子植物形态性状的演化趋势

初生的、原始的性状 次生的、较进化的性状

茎 1. 木本 1. 草本

2. 直立 2. 缠绕

3. 无导管只有管胞 3. 有导管

4. 具环纹、螺纹导管,梯纹穿孔,斜端壁 4. 具网纹、孔纹导管,单穿孔,平端壁叶

5. 常绿 5. 落叶

6. 单叶全缘,羽状脉 6. 叶形复杂化,掌状脉

7. 互生(螺旋状排列) 7. 对生或轮生

8. 花单生 8. 花形成花序

9. 聚伞类花序 9. 总状类花序

10. 两性花 10 .单性花

11. 雌雄同株 11 .雌雄异株

12. 花部呈螺旋状排列 12 .花部呈轮状排列

13. 花的各部多数而不固定 13. 花的各部数目不多,有定数(3,4或5)

花 14. 花被同形,不分化为萼片和花瓣 14. 花被分化为萼片和花瓣,或退化为单被花、无被花

15. 花各部离生 15. 花各部合生

16. 整齐花 16. 不整齐花

17. 子房上位 17. 子房下位

18. 花粉粒具单沟,二细胞 18. 花粉粒具3沟或多孔,叁细胞

19. 胚珠多数,二层珠被,厚珠心 19. 胚珠少数,一层珠被,薄珠心

20. 边缘胎座、中轴胎座 20. 侧膜胎座、特立中央座及基底胎座果

21. 单果、聚合果 21. 聚花果实

22. 真果 22. 假果种

23. 种子有发育的胚乳 23. 无胚乳,种子萌发所需的营养物质贮藏在子叶中子

24. 胚小,直伸,子叶2 24. 胚大,弯曲或卷曲,子叶1生

25. 多年生 25. 一年生活型

26. 绿色自养植物 26. 寄生、腐生植物

但是我们要全面地、辨证地看待这些原则,不能孤立地、片面地根据一、二个性状,就给一种植物下一个进化还是原始的结论。这是因为 (1) 同一性状,在不同植物中的进化意义不是绝对的。例如:对于一般的两性花、多胚珠、胚小,认为是原始的性状,而在兰科中,恰恰是进化的标志。(2) 各器官的进化是不同步的。常可见到,在同一植物上,有些性状是相当进化,另一些性状则保留原始性;而在另一些植物中恰恰相反。心须认识到这些原则的相对性,而并非绝对的。

5 被子植物的起源

5.1 起源时间

当前多数学者认为被子植物起源于白垩纪或晚侏罗纪。根据斯科特(Scott)、马朗(Ba-rghoon)和利奥波德(Leopold)(1960)对以前记述过的化石进行了全面的讨论,发现白垩纪之前未曾保存具确实证据的被子植物化石。此外从孢粉证据来看,同样表现在白垩纪以前的地层中,未能找到被子植物花粉。多伊尔(Doyle 1969)和马勒(Muller 1970)根据早白垩世和晚白垩世地层之间孢粉的研究,支持被子植物最初的分化是发生在早白垩世,大概在侏罗纪时期就为这个类群的发展准备好了条件,这一观点也被奥尔夫(Wolf 1972)从美国弗吉尼亚的怕塔克森特早白垩世岩层中得到的叶化石证据所支持。同时,他们还得出结论:在白垩纪,木兰目的发展先于被子植物的其它类群。我国学者潘广等人近10年在对华北燕辽地区中侏罗纪地层中发现并确证了原始被子植物的存在,也发现了那时的单子叶和双子叶植物---木兰类和柔夷花序类均已发育较好。因此,被子植物的起源应早于白垩纪。这个观点已在1999年第16届国际植物学大会上引起关注。

5.2 发源地

关于被子植物的发源地存在着十分对立的观点:即高纬度----北极南极起源说和低纬度----热带或亚热带起源说。目前,大多数学者支持后一个学说。近数十年来的资料表明,大量被子植物化石在中、低纬度出现的时间实际上早于高纬度。被子植物在热带或亚热带首先出现,然后逐渐嚮高纬度地区扩展。 现代被子植物地理分布情况,同样说明被子植物可能起源于中、低纬度地区。在被子植物现存的400余科中,有半数以上的科依然集中分布在中、低纬度地区,尤其是那些较原始的木兰科八角科昆栏树科水青树科等更是如此。贝利(Bailey 1949)、史密斯(Smith 1967)和塔赫他间(Takhtajan 1969)以现代植物科的分布及化石证据的分析,发现西南太平洋和东南亚地区原始毛茛类型(广义的木兰目)分布占优势,认为这个地区可能是被子植物早期分化的地区。我国的吴征缢(1964,1977)认为我国南部、西南部和中南半岛在北纬20º~40º间的广大地区最富于特有的古老科属,可能是被子植物的发源地。Camp (1952)提出南美亚马逊河流域的平原地区热带雨林中有许多接近原始类型的被子植物,被子植物可能起源于这一区域。 总之,被子植物起源的地区仍处于推测阶段,由于化石植物的缺乏和对过去发生的地质、气候变化还不十分清楚,虽多数学者赞同低纬度起源,但确切回答被子植物的起源地点是有困难的,还有待今后更深入的研究。

5.3 可能的祖先

被子植物的属种十分庞杂,形态变化很大,分布极广,粗看起来,确实难用统一的特征将所有的被子植物归成一类。因此,对被子植物的祖先存在不同的假说,有多元论和单元论两种起源说。 多元论认为被子植物来自许多不相亲近的群类,彼此是平行发展的。胡先--、米塞(Meeuse)、恩格勒(Engler)和兰姆(Lam)等人是多元论的代表。我国的分类学家胡先--1950年发表了一个被子植物多元起源的系统,也是我国学者发表的被子植物的唯一系统。 单元论是目前多数植物学家主张的被子植物起源说。主要依据是被子植物有许多独特和高度特 化的性状,如雄蕊都有四个孢子(花粉)囊和特有的药室内层;大孢子叶(心皮)和柱头的存在;雌雄蕊在花轴排列的位置固定不变;双受精现象和三倍体胚乳;以及筛管和伴胞的存在。因此,人们认为被子植物只能起源于一个共同的祖先。哈钦森(Hutchinson)、塔赫他间(Takhtajan)、克朗奎斯特(Cronquist)和 Judd是单元论的主要代表。 被子植物如确系单元起源,那么它究竟发生于哪一类植物呢?推测很多,至今未有定论。人们推测的有:藻类、蕨类、松杉目、买麻藤目、本内苏铁目、种子蕨等。目前比较流行的是本内苏铁目和种子蕨这二种假说。 塔赫他间和克朗奎斯特从研究现代被子植物的原始类型或活化石中,提出被子植物的祖先类群可能是一群古老的裸子植物。并主张木兰目为现代被子植物的原始类型。这一观点已得到多数学者的支持。那么,木兰类是从哪一群原始被子植物起源的呢?莱米斯尔(Lemesle)主张起源于本内苏铁,认为本内苏铁的孢子叶球常两性,稀单性,和木兰、鹅掌楸的花相似;种子无胚乳,仅是两个肉质的子叶和次生木质部的构造亦相似等等,从而提出被子植物起源于本内苏铁。但是,近年来这种主张逐渐减少。塔赫他间认为,本内苏铁的孢子叶球和木兰的花的相似性是表面的,因为木兰类的雄蕊(小孢子叶)象其他原始被子植物的小孢子叶一样是分离、螺旋状排列的,而本内苏铁的小孢子叶为轮状排列,且在近基部合生,小孢子囊合生成聚合囊;其次,本内苏铁目的大孢子叶退化为一个小轴,顶生一个直生胚珠。因此要想象这种简化的大孢子叶转化为被子植物的心皮是很困难的。另外,本内苏铁以珠孔管来接受小孢子,而被子植物通过柱头进行授粉,所有这些都表明被子植物起源于本内苏铁的可能性较小。塔赫他间认为被子植物同本内苏铁有一个共同的祖先,有可能从一群最原始的种子蕨起源。目前,大部分系统发育学家接受种子蕨作为被子植物的可能祖先,但是由于化石纪录的不完全,这种假说的证实还有待更全面、更深入的研究。

5.4 被子植物系统发育重建

人类研究植物分类、进化及系统发育的目的是要揭示植物世界发生、发展、绝灭的历史,从现存被子植物和化石记录,通过宏观微观特征的研究重建被子植物的系统发育,建立一个完全自然的系统。

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开放分类:生物学
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  • 评论总管
    2019/9/19 14:00:50 | #0
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本页最后修订于 2010年10月21日 星期四 23:12:09 (GMT+08:00)
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