第十三章 植物界的基本类群与进化.doc

第十三章　植物界的基本类群与进化 　　第一节　藻类植物 快速导航：蓝藻门 | 眼虫藻门 | 绿藻门 | 金藻门 | 甲藻门 | 红藻门 | 褐藻门 | 各门藻类间的亲缘关系 　　地球上现有植物种类近50万种，它们是在长期演化过程中形成的。据研究考证，地球上最原初的植物是原核的藻类植物，诞生于迄今38亿年前的海洋，陆地植物的出现至少有26亿年的历史，而一种红藻（Cyanidio schyzon Merolea）则被黑岩（日本，2004）证实是地球上现存的、最古老的植物。因此，陆地上出现真核植物至少是20亿年以前。植物经过长期的进化发展，出现了形态结构、生活习性等方面的差别。有些类群繁盛起来，有些类群衰退下去；老的物种不断消亡（来自植物化石的证据），新的物种不断产生。植物从无到有、从少到多、从简单到复杂、从水生到陆生、从低级到高级，进化并繁荣着（表13-1）。 　　在形形色色、多种多样的植物中，有的结构简单、低等而古老，常生活于水中或阴湿地方；植物体没有根、茎、叶的分化，又称原植体植物（thallophyte），其生殖器官常为单个细胞；有性生殖的合子，不形成胚而是通过减数分裂形成单倍体的细胞，再萌发成新的植物体，故又称为无胚植物（nonembryophyta）；它们是包括藻类（Algae）、菌类（Fungi）、地衣（Lichenes）等的低等植物类群，约有10多万种。有的植物，形态构造和生理上都比较复杂，绝大多数营陆生生活；常有根、茎、叶的分化（苔藓植物可例外），生活周期有明显的世代交替，生殖器官由多个细胞构成（产生颈卵器，又称颈卵器植物）；由受精卵发育成胚，继而形成植物体，因此，又称有胚植物（embryophyta）；它们是包括苔藓植物（bryophyta）、蕨类植物（pteridphyta）和种子植物（seed plant）等高等植物，约有20万种以上。它们有的通过单个细胞的繁殖孢子传播扩散，而被称为孢子植物（spore plant）或隐花植物（cryptogamae）；有的产生种子来繁衍生息，而被称为种子植物或显花植物（phanerogamae）。蕨类植物、种子植物因其植物体有维管组织的分化，而被称为维管植物（vascular plant）。　　植物界的分门并不统一。根据多数学者的观点，植物界可分为15门。低等植物包括11门，高等植物为4门，本书在介绍有关门的基础上，同时按藻类、菌类、地衣、苔藓、蕨类、裸子植物和被子植物七大类群加以介绍下。 　　第一节 藻类植物（Algae）　　藻类不是一个自然类群，只是为了方便所设。现存的藻类植物约有2.4万余种。植物体为单细胞个体，或多个细胞的丝状体、或球状体、或片状体、或枝状体等；植物体的营养细胞都有吸收水分和无机盐的作用，细胞内含不同的色素，光合自养型（autotrophic）；以藻体营养繁殖，或通过无性生殖或有性生殖等方式繁衍后代，生活史具有核相交替（如衣藻、水绵等）和世代交替（如海带、紫菜等）两种；藻类植物多生于海水或淡水，或潮湿的土壤、树皮和石头上。藻类植物与人类和自然的关系密切。许多藻类植物可食用（如发菜、紫菜等）、药用或做工业原料（如海带等可提取碘和藻胶等），或为鱼的饵料，或固氮（如固氮蓝藻等）等，适当数量的藻类植物可净化水体，藻类植物过于繁盛时，易于形成水华（water bloom）而污染水体、造成危害。　　根据藻类植物体的形态结构、细胞内所含色素、储藏物质及其生殖方式等的不同，可将藻类植物分为蓝藻门（Cyanophyta）、绿藻门（Chlorophyta）、眼虫藻门（Euglenophyta）、金藻门（Chrysophyta）、甲藻门（Pyrrophyta）、褐藻门（Phaoophyta）、红藻门（Rhodophyta）等七门，现选其主要者分述如下（表13-2）。 　　一、蓝藻门（Cyanophyta）　　（一）主要特征 　　蓝藻门是最简单、也是最原始的绿色自养植物类群。植物体或单细胞或多细胞丝状群体。蓝藻门植物细胞中的原生质体不分化成细胞质和细胞核，而分化成周质（Periplasm）和中央质（centroplasm），故只有原始的核，而没有真正的核，是原核生物（Procaryote）。周质中没有载色体（chromatophore），有光合片层（photosynthetic lamella），含有叶绿素a、藻蓝素（phycocyanobilin），故植物体常呈蓝绿色，有的还有藻红素（phycoerythrin）而呈其他色泽。中央质具染色质。以蓝藻淀粉（cyanophycean starch）为储藏物质（图13-1）。 　　蓝藻门植物的繁殖方式主要为营养繁殖和无性繁殖，无有性生殖。营养繁殖通过细胞的直接分裂，故蓝藻又称裂殖藻（schizophy