Question

什么叫被子植物？

Answer 1

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。