被子植物

尽管被子植物被称为开花植物,仅凭它们很难与裸子植物区分开来轴承, for, like the球果,一个是压缩的阀杆,带有孢子的附属物拥挤。彩色花瓣和迷人的香味的出现并不是必需的,也绝不是所有花的特征。区分开花植物和裸子植物的最重要的特征是开花植物的胚珠是在被称为植物的封闭容器中产生的心皮

花可以单独生长在茎的末端(例如,郁金香罂粟玫瑰),或以不同组别分组,或花序剑兰向日葵飞燕草和亚罗).

一个特定的花托可以产生一朵完整的花萼片(通常呈绿色和叶状),花瓣(通常为白色或非绿色),雄蕊和一个(或多个)雌蕊。萼片统称为花萼,花瓣统称为花瓣花冠;花萼和花冠组成花被.如果缺少萼片或花瓣,就说这朵花是不完整的。虽然不完整,但同时有雄蕊和雌蕊的花被认为是完美的;缺少这两个部分中的任何一个,它都是不完美的。

在实践中,群体孤独的花与花序不易区分;后者似乎是从一个分支系统进化而来的,每个分支都有一朵终端花。的花序可能很少花或有多达6,000,000花,如在某些棕榈树。花序也在他们的位置变化,是顶生,腋生,或夹层。顶生花序位于主要或显性分枝的尖端;腋窝位于腋窝或侧枝的顶端。在花萼内花序中,茎继续超出花序,这可能导致轴的肥沃和不育区交替出现。

花序可根据其生长模式区分为确定或不确定。在确定的花序中,主导茎尖端的第一朵花首先成熟,而较年轻的花在较低的位置发育横向分支机构;聚伞花序勿忘我勿忘我草)就是一个典型的例子。在不确定的花序中,轴的生长区域的功能延长了一段时间,以便随着较老的花成熟和结块水果在花序轴的基部附近,年轻的花蕾发育并在顶端继续扩展成花。的峰值就是一个例子丝兰飞燕草的总状花序,其中最年轻的花离.其他类型的不确定花序包括伞形花序和头状花序,或头部。最年轻的花在伞形花序和头状花序的顶端或中心。

头状花序的类型特征菊科,或aster家庭.它可能花少到多,通常在它的基部有一个或多个叶状苞片。小花在花托上呈螺旋状生长,最年轻的在花托的中心。每朵花的基部花萼,称为冠毛是刚毛状,鳞片状,或羽毛状,生于子房顶部。花冠,形成的花瓣,可能是(1)管状,有五个花瓣裂片,有时劈开,(2)舌状,或舌状,有一个非常短的基生筒,或(3)唇裂,筒裂成两个尖端。在一些其中,全部为舌状花,其余的边缘花为舌状花(射线花),其余的为管状花或全部为管状花。边缘的射线花是雌花(雌蕊)或不育。管状花的特征是雄性和雌性部分:五个联合的花粉雄蕊和一个雌蕊,成熟为一个种子的果实(瘦果)。

在不同的花中,花器官的相对位置和相对花托尖端的位置是不同的;在一些植物中,花被(萼片和花瓣)和雄蕊附着在雌蕊下面的花托上;这样的花下位的(例如,毛茛属植物而且木兰).在其他地方(玫瑰,樱桃桃子),花被和雄蕊位于雌蕊所在凹陷处的凹状结构的边缘;这样的花是近缘的(即,长在围绕雌蕊的花托的环状或杯状上)。最后,还有一种花的子房被花蕊包围组织由花被和的基部融合而成雄蕊苹果aster);这种花似乎长在子房上面或子房上面,叫做上位的(也就是说,看起来是从卵巢的顶部长出来的)。

雄蕊似乎相当于裸子植物的小孢子囊,由一个花药(一组2到4个小孢子囊)在叶柄或花丝的尖端。的雌蕊通常由扩大的基部子房、柱状花柱和远端柱头组成,是产胚珠的植物器官花的。它通常被认为是由包膜的大孢子植物或其他具有包膜胚珠的胚珠结构(被子植物)进化而来的;另一种说法是,它被认为起源于已灭绝的有种子植物的杯状苞片,在这些苞片上,叶状苞片生长在一起,从而包裹着胚珠。

花托上可能有一个或多个雌蕊,这取决于物种。此外,雌蕊可能是简单的(由一个胚珠、大孢子体或心皮组成)或复合(由一个以上心皮组成)。复合雌蕊被认为是由于花轴上单一雌蕊的拥挤而产生的;例如,在融合程度的变化,可以观察到的成员saxifrage家族。的卵巢-成熟期为水果-通常通过包含胚珠的室(室)的数量来显示它所包含的心皮的数量。的耻辱花蕊是雌蕊中为接受花粉而特别适应的部分。它可能是羽毛和分枝或拉长,如在风媒传粉的花,如那些,或者它可能很紧凑,表面有粘性。子房可能含有一个胚珠(例如,荞麦鳄梨)、少数胚珠(例如:葡萄)或大量胚珠(烟草秋海棠属植物金鱼草).

在一些被子植物中(例如,玉米胡桃木胡桃木山核桃橡木),这两种不完全的花都长在同一株植物上,因此称为雌雄同株。相反,雄蕊花可能出现在一种植物上,而雌蕊花可能出现在另一种植物上柳树杨树,桑葚,分别是雌雄异体的.在通常的说法中(不幸的是在一些植物学教科书中),雄蕊花和承担它们的植物通常被称为“雄性”,而雌蕊花和承担它们的植物则被称为“雌性”。这至少可以追溯到瑞典植物学家的时代卡尔·林奈(1753),他把雄蕊和雌蕊解释为器官。比较形态然而,这清楚地表明,雄蕊和雌蕊是孢子体的孢子承载结构,而实际上不是雄蕊的配子承载器官配子体.术语"男性"和"女性"适用于被子植物植物和他们的花,是经常的宽恕因为被子植物的配子体阶段非常密集。的名称不过,对于外行来说,花粉粒和精子另一方面,卵子和胚珠是完全相同的,但事实并非如此。

在被子植物的众多种类中,花的组织有相当大的差异。花被可能无或有;很明显有区别的花萼和花冠(如:豌豆);或花被段可能相似(玉兰,郁金香树)。雄蕊和雌蕊的数量可能很大,以螺旋状(毛茛形)分别附着在花托上,或者数量减少,附着呈环状或轮生(莉莉).雄蕊可与花药结合(黛西)或它们的细丝(豌豆、豆子)。花丝可能是花瓣状(睡莲)或茎状。花药的开口可能是纵向的或横向的裂缝或者通过末端气孔。

被子植物的繁殖周期可以追溯到花粉脱落之前。小孢子开始发育雄配子体,包括形成一个小的生成Cell和a管细胞.生殖细胞可能在花粉粒(发育中的雄配子体)脱落前或萌发过程中花粉管生长时分裂形成两个精细胞。被子植物的花粉粒具有不同的,通常是精心装饰的壁,这是该物种的特征。

被子植物的授粉是花粉粒从雄蕊的花药转移到雄蕊的过程耻辱雌蕊的。

在自花授粉中,一朵花的雌蕊可以从同一朵花的雄蕊中获得花粉(例如,豌豆和豌豆)西红柿).然而,在许多其他花中,花粉从一朵或多朵花转移到其他花的柱头上。在花的组织和动物传粉者之间已经进化出了一些专门的关系,例如昆虫.(为了完整地研究植物授粉的过程和机制,看到授粉.)

在大多数被子植物中,在胚珠的大孢子囊(通常称为珠心)中发育一个大孢子母细胞,并形成一个四分体的大孢子减数分裂.3个大孢子(靠近珠孔)退化;只有一个增大,然后经历分裂形成八核,七细胞的雌性配子体(“胚囊”)。这个配子体靠近珠孔的三个细胞中,有一个起卵细胞的作用。就像花粉管排放其内含物进入雌性配子体,卵核由其中一个精细胞受精,另一个与两个精细胞结合(极核)在雌性配子体的大中央细胞内。由此产生的有三组染色体的细胞核是初级细胞核胚乳原子核。这个过程中,双受精,只存在于被子植物中。

授粉和受精都有刺激作用细胞分裂在子房、胚珠和受精卵中,它们都进入迅速增大的时期。在大多数被子植物中,初级的胚乳细胞核分裂形成胚乳组织,胚乳组织的细胞充满储存的食物,例如淀粉,油和蛋白质。随着胚芽发育速度的降低,大多数被子植物的种子进入一个胚芽发育的时期休眠,同时被皮脱水硬化,形成种皮。在这个时期,肿大的卵巢(有时相邻结构)成熟为果实。被子植物种子一成熟就开始发芽,也可以经历各种休眠。(为了进一步讨论种子休眠以及种子和果实的形式、功能和发育,看到种子和果实.)

被子植物的繁殖过程中出现了一些有代表性的变异。在紫罗兰中(中提琴),除了通常开花季节最先开出的普通花朵外,较少引人注目的花晚开;被称为cleistogamous花,它们不开放,但自花授粉,从而确保在不太适合正常开花的时期增加种群数量。

大多数被子植物的花粉粒彼此分离,但在某些情况下(例如,杜鹃)时,它们仍以原始的四组(称为四组)连接在一起。兰花、某些含羞草和乳草的非常小的花粉粒聚集成蜡状的团块,称为花粉(单一花粉)。

在不同的被子植物中,雌性配子体的发育模式存在许多差异;例如,在某些种类的月见草月见草属),雌配子体只含有4个核,而在豆瓣绿属可能多达16人出席。在百合中,所有4个大孢子核都参与了雌性配子体的形成。

花粉与柱头接触后可立即萌发(甘蔗)、五分钟内(玉米)、两小时内(甜菜),或在一两天后。大多数植物的花粉粒只产生一个花粉管,但在植物中观察到从一个花粉粒发育出10个或更多的花粉管锦葵家庭.花粉管通常通过珠孔进入,但也可以通过胚珠基部进入。

授粉和受精之间的间隔是不同的。在某些品种的橡木中,它可能长达12-14个月,5-7个月金缕梅, 2-20周兰花3-4小时生菜,只需15-45分钟蒲公英

受精后胚乳不能发育兰花种子,但至少在早期胚胎发育的大多数其他。胚乳可由核分裂产生,并随着核分裂而成为细胞终止,或者它的发展可能从一开始就涉及核分裂和细胞分裂。在许多情况下(例如,豆类)时,胚在发育过程中会消耗胚乳,因此成熟的种子胚大而无胚乳。大多数被子植物胚胎有两片种子叶(双子叶);有的有一个侧面子叶(单子叶植物的);还有一些(例如,Degeneria)有三到四个子叶。

在种子发芽时,子叶可留在种子内的土壤表面以下(低胚芽),并可在消化和吸收胚乳(玉米)中发挥作用。此外,有些本身可以作为储存食物的来源(豌豆)。其他的子叶可以通过下胚轴(根和生长的茎之间的胚轴或上胚轴)的伸长而高于土壤表面(表胚轴萌发)。长在土壤上的子叶可能会随着食物的使用而枯萎和脱落(如豆类),也可能会继续生长并发挥光合作用(如蓖麻豆)。

被子植物类水果的变异范围更大。果实可由一朵花(如豌豆和桃子的简单果实)的一个雌蕊(单雌蕊或复合雌蕊)产生,也可由一朵花的几个雌蕊产生的果实草莓而且树莓),或从几朵花的雌蕊(例如,植物的多个果实菠萝、桑葚和玉米)。简单的水果成熟时可能是干的(豆科)或肉质的(桃子、苹果、番茄)。干果可能裂开(开裂;许多豆科植物)或保持种子闭合(不开裂;草和向日葵)。

卵形附着的方式被称为胎座式.子房可包含一个或多个胚珠,胚珠可附着于子房壁(顶胎盘)或中轴(轴向或自由中心胎盘)。尽管这些和其他形态的变化在花的部分,生殖过程是,与小多样性,非常一致。

生殖周期的变化

生命周期上面所描述的繁殖过程是它们各自的绝大多数特征植物组。

苔类有证据表明,茎部的小碎片孢子体能再生二倍体吗孢子体.在苔藓,实验诱发了单倍体和二倍体孢子。如在苔类中,孢子体组片段的损伤和再生导致二倍体配子体。相比之下,碎片的莫斯叶子,根状的(甚至性器官的无菌组织)可以再生单倍体配子体。

在某些苔藓品种中,配子体可以产生集群不具有配子功能的推测为单倍体的孢子体;孢子体的这种不交配的形成也可能是化学诱导的(通过应用含有一定量的溶液)水合氯醛原丝体和叶芽)。

在维管植物中,既有天然的,也有诱导的无配子生殖和孢子是已知的。在某些蕨类植物中,配子体可能在基部发育页边距或孢子堆来自转化的孢子囊。某些其他蕨类植物在自然界中繁殖能力很差;因此,例如,在冬青蕨中(Crytomium falcatum),配子体在配子体的营养细胞上通过核分裂和细胞分裂直接产生孢子体。然而,在几乎每一个群体中,通常的繁殖过程都会发生变化。这可能涉及到无性繁殖的替代繁殖对于有性繁殖或由非常见细胞直接产生植物(无融合生殖).无融合现象——在最严格的意义上是无性的——包括不需要孢子就能产生配子体阶段的无孢子生殖,以及不需要配子或生殖细胞就能产生孢子体阶段的无孢子生殖。

在正常有性行为的蕨类植物中,通过将水分从配子体中截留,从而阻止了精子的解放和功能,可以诱导失婚。同样,当配子体在无机环境中生长时文化培养基补充各种糖,它们产生孢子体。无色的根从Pteridium aquilinum)已被诱导以非孢子方式产生二倍体配子体,就像许多蕨类植物的受损幼叶一样。

无融合现象也发生在许多被子植物中。在一些物种中,单倍体孢子体可以由未受精的孢子体发育而来或者来自配子体的其他细胞。例如,在一个物种被刺激后,就会发生这种不交配花粉相关的(例如,龙葵用花粉美国luteum).涉及未受精卵的失婚(一种现象称为失婚)单性生殖)在某些兰花中出现。雄性孤雌生殖,或从精子产生孢子体,已被检测到烟草混合动力车.最后,已知单倍体失配的一种形式,在这种形式中,雌性配子体的一个细胞而不是卵子可以发育成胚胎。

在某些种类的山柳菊,胚胎由胚珠或大孢子囊的某一细胞发育而来。在其他情况下,通过减数分裂过程受损,雌性配子体是二倍体;在这种情况下,卵子(二倍体孤雌生殖)或其中一个相关细胞可以形成胚胎。在柑橘树中,由大孢子囊或被皮的二倍体细胞产生若干胚胎(多胚)。