被子植物可以分為哪幾個科
被子植物分為兩個綱
單子葉植物綱:須根系,維管束散生無形成層,平行脈,花3基數,1片子葉。
雙子葉植物綱:直根系,維管束環列有形成層,網狀脈,花4-5基數,2片子葉。
被子植物介紹
被子植物是植物界中最進化、種類最多、分布最廣、適應性最強的類群。
被子植物與人類有著及為密切的關系,如我國的被子植物可提供食物的達2000余種;果樹有300多種;花卉植物數不勝數;藥用被子植物有10027種(含種以下分類單位),占我國藥用植物總數的90%,是藥用種類最多的類群,絕大多數中藥均來自於被子植物
被子植物
傳統上,開花植物被分成兩個類別,壹般稱之為“雙子葉植物”和“單子葉植物”,這些名稱主要是來自觀察雙子葉植物大多有兩個子葉,而單子葉植物大多只有壹個而來的,並非絕對。就特征而言,子葉的數目並不是壹個特別便利且可靠的特征。
被子植物門
根據植物遺傳基因學研究:單子葉植物實際是由古代的雙子葉植物演化而來,在睡蓮目與當今雙子葉植物分道揚鑣時,單子葉植物和現代雙子葉植物還是同壹個祖先。單子葉植物會形成壹單系群,稱之為單子葉植物分支,是雙子葉植物的壹個特化分支,這使傳統的雙子葉植物分類成為壹個並系群而不再被視為有效分類。但是,雙子葉植物則不是,而是只有大部份雙子葉植物可組成單系群,稱之為真雙子葉植物分支。而除去真雙子葉植物分支外的其他剩余雙子葉植物則被稱為古雙子葉植物分支,但此壹名稱只是方便而已,因為它並不是壹個單系群。
植物界的半壁江山——被子植物
現有最好早的花粉粒化石和葉化石證據表明被子植物是在大約1.3億~1.35億年前的早白堊世起源的。在較古老的白堊紀沈積中,被子植物化石記錄的數量與蕨類和裸子植物的化石相形見絀。直到離今8000~9000萬年的白堊紀末期,被子植物才在地球上的大部分地區占了統治的地位。只有在早白堊世的上半期[阿爾必期(Albian)和阿普第期(Aptian)],在北半球(北美、葡萄牙、遠東)才出現了無可置疑的雙子葉植物葉印痕的化石。最早的,顯示原始的雙子葉和單子葉特征的被子植物的單溝花粉粒是在早白堊世的巴列姆期(Barremian)出現的。可是,原始被子植物的花粉與裸子植物的花粉幾乎不能分辨,從而給古老花粉化石的鑒定造成很大的困難,較進化的雙子葉植物的三溝花粉是在稍年輕的阿普第期的巖層中首次報道的。
被子植物雙受精過程示意
古植物學家從較古老地層中原始類型的花粉發展到年輕沈積中較為派生類型的花粉這壹事實獲悉,被子植物在白堊紀曾經歷了壹個很大的多樣化過程。到了白堊紀末的麥斯特列赫期(Maestrichtian)出現了若幹現代科、屬的化石花粉和葉,這包括木蘭目、金縷梅目、毛茛目和山茶目以及若幹單子葉植物的成員。化石花是在新生代第三紀始新世地層中找到的。白堊紀假定為雙子葉植物的木材只有少數記錄,它們代表著木質部的原始類型而缺乏進化的被子植物的特征,對白堊紀時期葉化石的研究結果表明存在著壹個逐漸多樣化的式樣,即從為現代的某些木蘭目所***有的葉型過渡到與現存的薔薇亞綱形態上相似的葉型的過程。
但F·L·S·麥爾維爾認為:20世紀70年代發現的具有和被子植物壹樣的封閉式胚珠的晚二疊紀化石被鑒定為舌蕨亞綱(Glossopteridae)的Glossopteris linearis和Breytenia Plumsteadiae這壹事實表明,被子植物起源於二疊紀,並創立了與被子植物花的起源有關的生殖葉學說。他假定舌蕨亞綱在三疊紀早期遭到了壹場毀滅性的打擊後幾乎全為後來占優勢的Dichroidium區系所取代。從舌蕨亞綱的殘余進化而來的被子植物在三疊紀的剩余部分和侏羅紀的前半期擴展緩慢,到了白堊紀才加快了速度。
前被子植物
(proangiosperms) 根據化石記錄,被子植物與任何其他類群沒有直接的聯系。但學者普遍認為,必須到裸子植物的種子蕨類群中去尋找被子植物的祖先。E·A·N·阿伯和J·帕金根據從北美洲侏羅紀地層中找到的若幹本內蘇鐵目(Bennettitales)的子實體而提出了“花球果”假說,認為被子植物的花是壹個由裸子植物的孢子葉球演變來的、被他們稱為“花球果”的短縮和高度變態的、生有孢子的枝條。具含有胚珠的半封閉式短角狀構造的開通目(Caytoniales)有可能代表著現代被子植物的胚珠(而不是心皮)在進化上的先驅,但這些種子蕨不大可能是被子植物直接的祖先。根據化石記錄,被子植物類群之間的許多相似性和缺少任何明顯的內部間隙,以及它們與所有已知的化石和現存裸子植物有著截然的分隔,大多數學者幾乎壹致確信被子植物是單元發生的。孢粉超微結構方面的研究給這壹信念以重要的支持。產生花粉油層是所有被子植物的壹個普遍的現象,但在裸子植物中,如買麻藤屬,卻沒有這種現象。這壹發現證實了以下設想:即花粉油層的產生是最初的被子植物基本性狀的綜合特征的壹部分:粘性的花粉連同具心皮的胚珠、柱頭的形成,引誘和供動物食用的各種不同的方法,兩性的花等等,在功能上都與動物傳粉相聯系。顯然,還沒有壹個比這更符合事實和提供被子植物起源和進壹步分化的、生態學上更壹致的解釋。
功能
真正的花為被子植物獨具的主要特征,所以被子植物又叫有花植物。花基本上由4個系列的成分組成:
豆科(蠶豆)花圖式
①外層系列為由萼片組成的花萼,通常呈綠色,有保護花的作用;
②內層系列為由花瓣組成的花冠,通常質地柔軟多汁,色澤鮮艷,具有引誘傳粉者的作用;
③壹至多個系列的生有花粉的雄蕊,合稱雄蕊群;
④壹個(至多個)系列的內含胚珠的心皮,構成子房或雌蕊群。
被子植物群,通過子房上的花柱和柱頭接受花粉粒(雄配子體)。花粉萌發後,雄配子體有1個粉管細胞和2個精子(雄核);在胚珠中,雌配子體(胚囊)通常有8個細胞(1個卵細胞、2個助細胞、3個反足細胞、2個極核細胞)。雙受精後,由壹個花粉粒產生的雄核(配子)與卵受精發育成胚,另壹個雄核與二個雌核結合發育成胚乳。花的樣式和不同綱的傳粉者的感覺或知覺作用緊密相連,而且在昆蟲與花的相互關系上存在著平行的協同進化。原始的葉狀心皮通過折疊和邊緣或縫線的愈合而封閉很可能與蟲媒授粉有關,這不僅可以保護胚珠免受攫食昆蟲的侵食,而且可以利用來訪昆蟲作為傳遞花粉的媒介。
被子植物細胞的結構和分化水平也是最進化的,除了若幹原始的成員外,在水分輸導組織(木質部)中都有稱為導管的管狀細胞。在體型上,被子植物大小的變化從高達150米的澳大利亞的案樹到長不足1毫米的、結構簡單的微粒狀漂浮水生植物無根萍。在熱帶雨林中,巨大的藤本植物(如榼藤子)攀援而上高聳雲霄;也有附生在大樹上的蘭科、天南星科和鳳梨科植物,它們僅依靠樹槎上的薄薄積土而生長;茅膏菜、捕蠅草、貍藻和豬籠草等食蟲植物則在捕蟲設計上結構巧妙和復雜。被子植物中還有各種寄生植物如槲寄生、菟絲子,靠從別的植物中吸取營養物質來生活。特別是分布在加裏曼丹和蘇門答臘的奇異的大花草,營養器官退化到只剩下幾根生長在其寄主植物的根或莖上的絲狀物,但它那巨大的花,直徑卻達45厘米,重7千克,而且充滿著為蠅類所喜愛的屍臭味。還有原產於中美洲和南美洲荒漠的多漿汁的仙人掌科植物,約有2000種,形態別致,有高達20米的巨大的仙人柱,有直徑達1米的笨重的仙人球,也有延地而生,形似遊蛇的仙人鞭。幹燥的環境使得這些植物特別耐旱:植物體95%以上都是水,莖的外皮堅硬而不通氣,葉變成了刺,而且有些種遍體密布毛茸——這壹切都是為了防止水分蒸發。
食蟲植物——豬籠草
高水平的生理效率和範圍廣泛的營養體可塑性以及花的多樣性使被子植物得以占領幾乎所有極端的生境,並使這些生境特征化——森林、草原、沙漠和許多水生生境。被子植物在主要的植物地理區域內形成了壹個常由占優勢的科、屬和種為特征的壹系列廣泛的生態群落。
衍征
開花植物
開花植物的花朵是其和其他種子植物間最顯著的不同。花朵讓開花植物能夠有更廣闊的演化關系,且延展了其生態上的利基,以致能使開花植物在陸地上的生態系中稱霸。含有兩對花粉囊的雄蕊。
兩對囊的雄蕊
開花植物的雄蕊比起和其相對應的裸子植物的器官要輕小的多,且隨著時間使花朵更具多樣性,因其對不同特定的授粉方式的適應能力,如某些特殊的授粉媒介。雄蕊亦隨著時間演化出了防止自體授粉的機制,更增加了其多樣性,讓開花植物有著更多的優勢。
縮小的雄體
開花植物雄體的縮小可能是演化來減少其由授粉(即花粉到達母株)至進入子房受精的時間縮短。在裸子植物中,受精的時間可能長達壹年之久,而開花植物則可以在授粉後的很短時間內開始其受精的程序。這使得開花植物能夠比裸子植物以極快的速度來產生種子。
緊密地包圍著胚珠的心皮(心皮和其他補助部份可能會變為果實)
被子植物緊密的心皮允許其去適應不同的授粉方式,且避免其自體授精的發生,因此維持其多樣性的續增。當胚珠受精了之後,心皮和其他周圍的組織便會發展成壹顆果實,另壹個使被子植物可以增加其在陸地生態系優勢的機會,以其演化出多樣機制的適應能力。
縮小的雌體
縮小的雌體如同縮小的雄體壹般,演化成有較快結實的能力,終致開花植物有壹年生草本的生命周期,而使其占有更多的利基。
胚乳
胚乳約在受精後至受精卵第壹期前開始成形,有很高的養分可提供胚胎發育之用,且有時亦可提供給幼苗。
這些不同的特征壹齊使得被子植物為最多樣性且大量的陸生植物,並且也對人類最有經濟重要性。開花植物在陸地生態系中的優勢,有個重大的例外,即在針葉林裏。
分類系統
經典分類
被子植物在階層系統中的地位和名稱至今意見不壹,有的作為門,有的作為亞門或綱。除了少數分類系統外,被子植物通常被分成雙子葉植物和單子葉植物兩大部分,但不同的分類系統給予這兩大類群以不同的等級和名稱——有的作為綱,即雙子葉植物綱和單子葉植物綱,有的則作為亞綱,即雙子葉植物亞綱(Dicoty-ledonidae)和單子葉植物亞綱(Monocotyledonidae)。這兩大類群彼此以若幹性狀相區別,但孢粉學資料並未提供它們之間存在著明顯界線的證據。分支系統學家則認為單子葉植物和雙子葉植物是非單元發生的並系類群,在自然分類系統中應予排除。