第1章 植物知識淺識(1)(1 / 3)

植物是生物界中的一大類群,它們的細胞多具有細胞壁,大多數具有葉綠素、基質、細胞核,無神經係統。

目前,世界上已知的植物大約有35萬多種,主要分為種子植物、苔蘚植物、蕨類植物和擬蕨類植物等。

地球植物的起源與發展

大部分科學家都認為植物體最初是源自海洋的,而藍藻就是在地球早期的海洋中出現的目前已知的最早的植物的祖先。

大約在距今25億年的元古代,地球進化史上就出現了菌類、藻類等。其後藻類在地球環境的不斷變化中曾經一度非常繁盛。大約到了4.38億年前的誌留紀,綠藻類擺脫了水域環境的束縛,成功征服較為幹旱的陸地環境,進化成為蕨類植物。自此,原本死氣沉沉的大地開始出現些微生機。

在距今約3.6億年的石炭紀,石鬆類、楔葉類、真蕨類和種子蕨類以沼澤森林的形式不斷發展起來。

到了距今2.48億年的三疊紀,曾經在古生代時期繁茂於大地之上的植物種類幾乎全部滅絕,新生的裸子植物接替其開始興盛。隨著時間的不斷推進,裸子植物進化出了花粉管,並擺脫了對水的過度依賴,在較為幹燥的陸地之上形成了茂密的森林。

到了1.45億年前的白堊紀時代,被子植物也開始在地球上出現,並於晚白堊紀迅速發展,代替了裸子植物,形成延續至今的被子植物時代。現代類型的鬆、柏,甚至水杉、紅杉等,都是在這一時期產生的。

植物的基本分類

根據植物體的結構和進化,現代植物分類學將植物分為低等植物和高等植物兩大類。

低等植物也叫葉狀體植物,是最早出現在地球上的一群古老的植物生命體。

低等植物的植物體不存在根、莖、葉的分化,也沒有中柱。包含了單細胞、群體、多細胞3種類型。

低等植物的有性繁殖器官很簡單,大多數是由單細胞構成。

低等植物在營養方式上分為自養和異養兩大類型:

①自養植物含葉綠素,能進行光合作用。

②異養植物不含葉綠素,無法進行光合作用。

高等植物是由原始的低等植物經過長期演化而來的,是對陸生生活長期適應的結果。

高等植物在體形結構、生理特性上都要比低等植物複雜的多。高等植物一般都具有根、莖、葉的分化,且有中柱。

高等植物在其通常的發育周期中,會有兩個不同的世代:

①無性世代。這類植物的植物體被稱為孢子體,能產生孢子進行無性繁殖。由孢子發育成的植物體,被稱為配子體。

②有性世代。植物配子體產生精子和卵細胞進行有性繁殖,精子和卵細胞結合成合子,合子再發育成為孢子體,這個過程被稱為有性世代。

這種無性世代與有性世代的相互交替現象,叫做世代交替。

植物的結構

植物生命的依托——根

大多數的植物都是具有根的,尤其是陸生植物。

雖然植物的根通常位置“最低”,且通常處在暗無天日的地下,但其肩負的任務卻是最重的。

植物的根主要起到固持植物體、吸收水分、以及儲藏養分將水與礦物質輸導給莖的作用。植物根係還有合成和轉化有機物的能力,可以有效地改善其生存土壤的局部結構,為自身的更好生長創造合適的土壤環境。

根的結構

植物的根通常都是圓錐形的,其頂端是由根冠、分生區、伸長區和根毛區的根尖組成。其中根毛區密生的根毛具有非常強的吸水能力,植物生長所需的水分和養分幾乎都是靠這個區域吸收來的。

根的類型

植物根並不是隻有一種的,生存在不同環境中的不同植物,其根部樣式也是有所區別的。

①不定根,指的是由植物其他營養器官長出來的根,如莖、葉中長出的根。

②假根,苔蘚等較原始的陸生植物沒有維管組織,隻有由單細胞或多細胞組成的假根。這些假根可以幫助它們吸收水分、固定植物體。

③變態根,指由於功能改變引起的形態和結構都發生變化的根。根變態是一種可以穩定遺傳的變異。主根、側根和不定根都可以發生變態。

變態根主要有以下幾種:

支柱根 有些植物能從莖幹上長出一些柱狀的不定根,向下伸入土中,輔助主根對植物體進行支持,這些便是支柱根。如榕樹、玉蜀黍等就經常會生長出一些支柱根。

板根 許多生長在熱帶雨林中的樹木個體都非常巨大,一般幼小的根是無法完成支撐任務的。所以這些樹木都生長著非常特殊的根——板根。

氣生根 有些植物的莖能長出不定根,暴露於空氣中,稱為氣生根。植物的氣生根除了能夠吸收空氣中的水分之外,還能攀緣在其他物體上。

附生根 有些植物的主根柔弱,必須從莖節上長出不定根攀附在其他的物體上,稱為附生根。