第五章 蕨类植物第章 蕨类植物.doc

第五章 蕨类植物 本章重点：蕨类植物的结构和真蕨的分类 本章难点：蕨类植物的起源 课 时：4学时 内容提要： 1、中柱类型主要有原生中柱（包括单中柱、星状中柱和编织中柱）、管状中柱、网状中柱、真中柱和星散中柱。还有些种类具多环管状或多环网状中柱，楔叶亚门为具节中柱，或称木贼型的外韧管状中柱。原生中柱最为原始，无髓和叶隙。真中柱和星散中柱只存在于种子植物中。 2、蕨类植物的维管组织进化水平较低，木质部主要由管胞和木薄壁细胞组成，仅少数种类具导管，韧皮部主要由筛管和韧皮薄壁细胞组成。绝大多数无维管形成层，所以绝大多数仅有初生结构。 3、蕨类植物是一群具有根、茎、叶分化，不产生种子的低等维管植物，或称维管隐花植物。最古老的蕨类植物，也是最早的陆生植物。 4、蕨类植物的孢子体的根为不定根，主根不发育，仅松叶蕨类具假根。小型叶蕨类具地下气生茎，或兼具根状茎，大型叶蕨类具地下根状茎，但桫椤除外。 5、蕨类植物的叶分为小型叶和大型叶，营养叶（不育叶）和孢子叶（能育叶），单叶和复叶。 6、蕨类植物的孢子囊，石松亚门单生于孢子叶近轴面基部，并聚生于枝顶形成孢子叶球（穗）；松叶蕨亚门2或3个孢子囊形成聚囊；楔叶亚门的孢子囊5～10个生于孢囊柄下方，并聚生于枝顶形成孢子叶球（穗）；真蕨亚门的孢子囊聚集成囊群，生于孢子叶背面或背面边缘，具囊群盖或无。 7、蕨类植物配子体亦称原叶体，微小，生地下与真菌共生（松叶蕨、石松类中的一些科），或绿色，自养（楔叶亚门、真蕨亚门）均具假根，性器官为精子器和颈卵器，精子均具鞭毛。受精过程必须有水的条件。 8、蕨类植物的生活史为孢子体占优势的异形世代交替。孢子体、配子体均能独立生活。 第一节 蕨类植物的一般特征 蕨类植物(fern)是一群进化水平最高的孢子植物，同时也是陆生植物中最早分化出维管系统的植物类群。蕨类植物具有明显的世代交替现象，有性生殖器官为精子器和颈卵器，孢子体和配子体都能独立生活，但是绝大多数的孢子体远比配子体发达。因此，就进化水平看，蕨类植物是介于苔藓植物和种子植物之间的一个大类群。 一、 蕨类植物孢子体的形态 蕨类植物大多为多年生草本，有根、茎、叶的分化。其根通常为不定根；茎多为根状茎，少数为直立的树干状或其他形式的地上茎，二叉分枝，有些原始的种类还兼具气生茎和根状茎。 蕨类植物的中柱类型主要有原生中柱、管状中柱、网状中柱和多环中柱等。维管组织主要由木质部和韧皮部组成，木质部的主要成分为管胞和薄壁组织，壁上具有环纹、螺纹、梯纹或其他形状的加厚部分，也有一些蕨类植物具有导管，如卷柏属（Selaginella）和蕨属（Pteridium）中的一些种。韧皮部的主要成分是筛胞或筛管以及韧皮薄壁组织。在现代蕨类中，除了极少数如水韭属（Isoetes）和瓶尔小草属（Ophioglossum）等种类外，一般没有形成层。 中柱类型 中柱(stele)是维管植物初生结构中的复合组织。维管组织主要由木质部和韧皮部组成，木质部中含有运输水分和无机盐的管胞或导管分子，韧皮部中含有运输有机养料的筛胞或筛管。维管系统的各种组成分子在茎中聚集在一起，并按不同的方式排列，从而形成了各种不同类型的中柱，包括：原生中柱(protostele)、管状中柱(siphonostele)、网状中柱(dictyostele)和具节中柱(cladosiphonic stele)等（图6-1）。所有这些类型的中柱只在蕨类植物茎中出现，它们进一步发展可演化为种子植物的真中柱(eustele)和星散中柱(atactostele)（图6-1）。 原生中柱为原始类型，仅由木质部和韧皮部组成，无髓和叶隙，它又分为单中柱(monostele)、星状中柱(actinostele)、编织中柱(plectostele)和多体中柱(polystele)等多种不同的类型。 管状中柱的特点是具髓和叶隙，维管系统围在髓的外面形成圆筒状。根据韧皮部的位置或维管系统的数目可分为：外韧管状中柱(ectophloic siphonostele)、双韧管状中柱(amphiphloic siphonostele)和多环管状中柱(polycyclic stele)。 网状中柱是由管状中柱演化而来的。由于茎的节间缩短，管状中柱中的许多叶隙相互重叠，从横切面上观察，在髓部的外方有一圈大小不同而彼此分开的维管束。还有些植物中出现多环网状中柱（polycyclic dictyostele）。 蕨类植物的叶可分为单叶和复叶，并有大型叶与小型叶、孢子叶与营养叶、同型叶与异型叶之分。小型叶(microphyll)的特征是没有叶隙和叶柄，仅具一条不分枝的叶脉，这是原始类型的叶；大型叶（macrophyll）具叶隙、叶柄，叶脉多分枝(图6-2)。孢子叶是指能产生孢子囊和孢子的叶，又称能育叶(fe