第一講 植物的分類(lèi)
主講人:李自娟
索引 人為分類(lèi) 自然分類(lèi) 細(xì)胞遺傳學(xué)--物種生物學(xué) 化學(xué)分類(lèi)學(xué) 數(shù)量分類(lèi)學(xué)
人為分類(lèi) 林奈根據(jù)植物雄蕊數(shù)目劃分一雄蕊綱、二雄蕊綱.等.這被稱為人為分類(lèi),由此建立的系統(tǒng)稱人為分類(lèi)系統(tǒng).
自然分類(lèi) 達(dá)爾文認(rèn)為物種起源于變異與自然選擇.從而得知復(fù)雜的物種大致是同源的.物種表面上相似程度的差別,能顯示它們的血統(tǒng)上的親緣關(guān)系.因而,有了根據(jù)植物的親疏程度作為分類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn)建立的分類(lèi)系統(tǒng),稱為自然分類(lèi)系統(tǒng).所用的分類(lèi)方法稱為自然分類(lèi).
今天,分類(lèi)學(xué)的主要組成部分仍然是以植物形態(tài)學(xué)及解剖學(xué)方面的資料為基礎(chǔ),加上植物地理學(xué)的知識(shí)組成的.
植物分類(lèi)的基本單位表:
中 文 名 拉 丁 文 英 文
界 RegnumKingdom
門(mén) Divisio Division
綱Classis Class
目Ordo Order
科 Familia Family
屬Genus Genus
種 SpeciesSpecies
種以下分類(lèi)單位: 亞種 subspecies 變種 varieties 變型 forma 以水稻為例,說(shuō)明其在分類(lèi)上的隸屬關(guān)系:
界植物界(Regnum Vegetabile)
門(mén) 被子植物門(mén)(Angiospermae)
綱 單子葉植物綱(Momocotyledoneae)
亞綱 穎花亞綱(Glumiflorae)
目禾本目(Graminales)
科禾本科(Gramineae)
屬稻屬(Oryza)
種 稻(Oryza sativa L.)
種:分類(lèi)上的一個(gè)基本單位,也是各級(jí)單位的起點(diǎn).同種植物的個(gè)體,起源于共同 的祖先,有極近似的形態(tài)特征,且能進(jìn)行自然交配,產(chǎn)生正常的后代.既有相對(duì)穩(wěn)定的形態(tài)特征,又
不斷的發(fā)展演化.
品種(cultivar):是基于經(jīng)濟(jì)意義和形態(tài)上的差異,而不是植物分類(lèi)中的一個(gè)分類(lèi)單位,它是人類(lèi)在生產(chǎn)實(shí)踐中,經(jīng)過(guò)培育或?yàn)槿祟?lèi)所發(fā)現(xiàn)的.不存在于野生植物中.
近親雜交:種內(nèi)各品種間的雜交.
遠(yuǎn)緣雜交:種間、屬間或更高級(jí)的單位間 的雜交.
細(xì)胞遺傳學(xué)--物種生物學(xué) (Cytogenetics--Biosystematics) 研究植物細(xì)胞染色體的信息、多倍化、雜交系和繁育行為,確定物種間及種下居群的親緣關(guān)系.
化學(xué)分類(lèi)學(xué) 研究植物體的化學(xué)成分,特別是生物大分子水平的資料,評(píng)價(jià)植物類(lèi)別的種系發(fā)生關(guān)系,建立以化學(xué)信息資料為基礎(chǔ)的化學(xué)分類(lèi)系統(tǒng).
數(shù)量分類(lèi)學(xué) 通過(guò)對(duì)已有的植物信息資料,應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)量統(tǒng)計(jì)分析,客觀的比較各組資料間的關(guān)系,重建進(jìn)化關(guān)系并判斷性狀和器官的進(jìn)化趨向.
每種植物,各國(guó)都有不同的名稱;就是在一國(guó)之內(nèi),各地的名稱也不相同.因而就有同名異物(Synonym)、異物同名(homonym)的混亂現(xiàn)象,造成識(shí)別植物,利用植物,交流經(jīng)驗(yàn)等的障礙.
林奈提出了雙名法:第一個(gè)是屬名(名詞),第二個(gè)為種名形容詞(種加詞:specific epithet),后邊再加上定名人的姓氏或姓名縮寫(xiě).這是國(guó)際上統(tǒng)一的名稱,稱為學(xué)名.這是由《國(guó)際植物命名法規(guī)》(International Code of Botanical Nomenclature,ICBN)規(guī)定的.
如:水稻: Oryza sativa L. 屬名 種加名 定名人 (Linnaeus的縮寫(xiě))
若是變種,則有: 蟠桃:Prunus persica var. compressa Bean. 變種名
植物分類(lèi)系統(tǒng)
植物分類(lèi)系統(tǒng),由于植物在長(zhǎng)期發(fā)展的歷史過(guò)程中許多植物的類(lèi)群已經(jīng)滅亡,所遺留的痕跡只有在地層的化石中存在,而化石材料又殘缺不全,因此,在編制植物分類(lèi)系統(tǒng)時(shí)存在很多困難.目前多采用下述系統(tǒng):
(一)低等植物:
1.藻類(lèi)(Algae)
(1)綠藻門(mén)(Chlorphyta)
(2)不等鞭毛藻門(mén)(Heterokontae)
(3)硅藻門(mén)(Bacillariphyta)
(4)褐藻門(mén)(Phaeophyta)
(5)紅藻門(mén)(Rhodophyta)
(6)藍(lán)藻門(mén)(CYanophyta)
2.菌類(lèi)(Fungi)
(7)細(xì)菌門(mén)(Bacterla)
(8)粘菌門(mén)(Myxomycophyta)
(9)真菌門(mén)(Eumycophyta)
3.地衣類(lèi)(Lichenes)
(10)地衣門(mén)(Lichens)
(二)高等植物:
(11)苔蘚植物門(mén)(Bryophyia)
(12)蕨類(lèi)植物門(mén)(Pteridophyta)
(13)種子植物門(mén)(Spemaiophyla),分裸子植物亞門(mén)(Gymnospermae)和被子植物亞門(mén)(Angiosperlmae).除上列系統(tǒng)外,也有將藻類(lèi)植物列為一門(mén).而將藻類(lèi)中的6個(gè)門(mén)降為綱,蕨類(lèi)植物門(mén)中的各綱獨(dú)立為門(mén),將裸子植物亞門(mén)和被子植物亞門(mén)獨(dú)立為門(mén)等分類(lèi)系統(tǒng).
被子植物(Angiosperm)(重點(diǎn)了解)
被子植物(bèizǐ-zhíwù)是種子植物的一種.
被子植物或顯花植物是演化階段最后出現(xiàn)的植物種類(lèi).它們首先出現(xiàn)在白堊記早期,在白堊紀(jì)晚期占據(jù)了世界上植物界的大部分.被子植物的種子藏在富含營(yíng)養(yǎng)的果實(shí)中,提供了生命發(fā)展很好的環(huán)境.受精作用可由風(fēng)當(dāng)傳媒,大部分則是由昆蟲(chóng)或其他動(dòng)物傳導(dǎo),使得顯花植物能廣為散布.
被子植物是植物界最高級(jí)的一類(lèi),自新生代以來(lái),它們?cè)诘厍蛏险贾^對(duì)優(yōu)勢(shì).現(xiàn)知被子植物共1萬(wàn)多屬,約20多萬(wàn)種,占植物界的一半,中國(guó)有2700多屬,約3萬(wàn)種.被子植物能有如此眾多的種類(lèi),有極其廣泛的適應(yīng)性,這和它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、完善化分不開(kāi)的,特別是繁殖器官的結(jié)構(gòu)和生殖過(guò)程的特點(diǎn),提供了它適應(yīng)、抵御各種環(huán)境的內(nèi)在條件,使它在生存競(jìng)爭(zhēng)、自然選擇的矛盾斗爭(zhēng)過(guò)程中,不斷產(chǎn)生新的變異,產(chǎn)生新的物種.下面我們列舉的被子植物的五個(gè)進(jìn)化特征,是與裸子植物相比較而得出的,至于能產(chǎn)生種子、精子靠花粉管傳送、有胚乳等種子植物共有的特征,在此就不贅述了.
亦稱顯花植物.現(xiàn)代植物中最大的類(lèi)群,種類(lèi)數(shù)目(約250,000種以上)和個(gè)體數(shù)目都占優(yōu)勢(shì),構(gòu)成當(dāng)今地球表面的優(yōu)勢(shì)植被.其分類(lèi)位置尚無(wú)定論,早期的分類(lèi)是把被子植物列為種子植物門(mén)下的一綱,后提升為被子植物門(mén),最近列為木蘭門(mén)(Magnoliophyta).被子植物為人類(lèi)提供食物、住所、衣料、藥品和花卉,是最重要的食物來(lái)源,如禾谷類(lèi)(特別是稻、小麥和玉蜀黍)、甘蔗、馬鈴薯、塊莖蔬菜和果品.
被子植物的習(xí)性、形態(tài)和大小差別很大,從極微小的青浮草到巨大的喬木桉樹(shù).大多數(shù)直立生長(zhǎng),但也有纏繞、匍匐或靠其他植物的機(jī)械支持而生長(zhǎng)的.多含葉綠素,自己制造養(yǎng)料,但也有腐生和寄生的.有幾個(gè)科的植物是肉食的,如茅膏菜屬(Drosera)植物以昆蟲(chóng)和其他小動(dòng)物為食物.許多是木本的(喬木和灌木),但多為草本,草本被子植物比木本具有更進(jìn)化的特徵.多異花傳粉,少數(shù)自花傳粉.花粉粒到達(dá)柱頭后即萌發(fā)并產(chǎn)生花粉管,通過(guò)花柱向下進(jìn)入子房腔.花粉管前端有管核和生殖細(xì)胞.隨著花粉管的發(fā)育,生殖細(xì)胞分裂成兩個(gè)雄配子.花粉管一般通珠孔進(jìn)入胚珠.花粉管進(jìn)入雌配子體后,頂端破裂,兩個(gè)雄配子釋出,進(jìn)入雌配子體的細(xì)胞質(zhì)內(nèi).其中一個(gè)雄配子鉆入卵細(xì)胞內(nèi),與之融合而受精.受精后產(chǎn)生的核子常發(fā)育成胚.另一個(gè)雄配子同雌配子體的其他兩個(gè)核(極核)結(jié)合(或同兩極核預(yù)先融合成的一個(gè)核相結(jié)合)形成胚乳核,胚乳核產(chǎn)生胚乳,用以貯藏養(yǎng)料.兩個(gè)雄配子均參加融合過(guò)程,這稱為雙受精作用,為被子植物所獨(dú)有.
被子植物分兩個(gè)綱,其種子內(nèi)胚發(fā)育的早期階段相同,但進(jìn)一步的發(fā)育卻以不同方式進(jìn)行∶在雙子葉植物,莖原基兩側(cè)的側(cè)生子葉均發(fā)育,而在單子葉植物僅一個(gè)原生子葉得到發(fā)育,并向頂端移動(dòng).胚的發(fā)育過(guò)程清楚地表明,被子植物胚的早期均有雙子葉階段.雙子葉植物的胚分化為4個(gè)主要部分∶胚根、胚軸、子葉和胚芽.
被子植物的花的結(jié)構(gòu)特徵
被子植物的器官與其他維管束植物一樣,分為營(yíng)養(yǎng)器官和繁殖器官.木質(zhì)部有特化的導(dǎo)管,在韌皮部?jī)?nèi)篩管分子末端相接形成篩管,篩管側(cè)面同伴細(xì)胞相接.葉的大小、形狀和結(jié)構(gòu)很不一致,葉序有互生、對(duì)生或輪生.互生是原始的類(lèi)型,對(duì)生和輪生是在進(jìn)化過(guò)程中衍生形成.全緣、具羽狀脈的單葉較為原始.在冬季或旱季脫落的葉由「常綠」葉進(jìn)化而來(lái).葉表皮具有特化的氣孔.花是高度變異和特化的繁殖枝.孢子葉(雄蕊和心皮)藏於花托上,通常由花被(萼片和花瓣)環(huán)繞.花托是節(jié)間縮短的莖,原始的花花托較長(zhǎng).萼片常為綠色,葉狀或苞片狀,是特化的葉.花瓣通常與萼片互生,其質(zhì)地、顏色(除綠色外)和大小不同於萼片.雄蕊(小孢子葉)總稱雄蕊群,每個(gè)雄蕊通常由柄狀的花絲和帶孢子的部分(花藥)組成.心皮(大孢子葉)總稱為雌蕊群,心皮由包圍胚珠的子房、花柱和柱頭構(gòu)成.柱頭用以接受花粉粒,生於花柱的頂端.
(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部分組成,各個(gè)部分稱為花部.
被子植物花的各部在數(shù)量上、形態(tài)上有極其多樣的變化,這些變化是在進(jìn)化過(guò)程中,適應(yīng)于蟲(chóng)媒、風(fēng)媒、鳥(niǎo)媒、或水媒傳粉的條件,被自然界選擇,得到保留,并不斷加強(qiáng)造成的.
(二)具有雌蕊
雌蕊由心皮所組成,包括子房、花柱和柱頭3部分.胚珠包藏在子房?jī)?nèi),得到子房的保護(hù), 避免了昆蟲(chóng)的咬噬和水分的喪失.子房在受精后發(fā)育成為果實(shí).果實(shí)具有不同的色、香、味,多種開(kāi)裂方式;果皮上常具有各種鉤、刺、翅、毛.果實(shí)的所有這些特點(diǎn),對(duì)于保護(hù)種子成熟,幫助種子散布起著重要作用,它們的進(jìn)化意義也是不言而喻的.
(三)具有雙受精現(xiàn)象
雙受精現(xiàn)象,即兩個(gè)精細(xì)胞進(jìn)入胚囊以后,1個(gè)與卵細(xì)胞結(jié)合形成合子,另1個(gè)與2個(gè)極核結(jié)合,形成3n染色體,發(fā)育為胚乳,幼胚以3n染色體的胚乳為營(yíng)養(yǎng),使新植物體內(nèi)矛盾增大,因而具有更強(qiáng)的生活力.所有被子植物都
被子植物:細(xì)胞類(lèi)型和組織.
有雙受精現(xiàn)象,這也是它們有共同祖先的一個(gè)證據(jù).
(四)孢子體高度發(fā)達(dá)
被子植物的孢子體,在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生活型等方面,比其他各類(lèi)植物更完善化、多樣化,有世界上最高大的喬木,如杏仁按(Eucalyptus amygdalina Labill.),高達(dá)156米;也有微細(xì)如沙粒的小草本如無(wú)根萍[Wolffia arrhiza (L.) Wimm.],每平方米水面可容納300萬(wàn)個(gè)個(gè)體.有重達(dá)25千克僅含1顆種子的果實(shí),如王棕(大王椰子)[Roystonea regia (H.B.K.) O. F.Cook];也有輕如塵埃,5萬(wàn)顆種子僅重0.1克的植物如熱帶雨林中的一些附生蘭;有壽命長(zhǎng)達(dá)6千年的植物,如龍血樹(shù)(Dracaena draco L.);也有在3周內(nèi)開(kāi)花結(jié)籽完成生命周期的植物(如一些生長(zhǎng)在荒漠的十字花科植物);有水生、砂生、石生和鹽堿地生的植物;有自養(yǎng)的植物也有腐生、寄生的植物.在解剖構(gòu)造上,被子植物的次生木質(zhì)部有導(dǎo)管,韌皮部有伴胞;而裸子植物中一般均為管胞(只有麻黃和買(mǎi)麻藤類(lèi)例外),韌皮部無(wú)伴胞,輸導(dǎo)組織的完善使體內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸暢通,適應(yīng)性得到加強(qiáng).
(五)配子體進(jìn)一步退化(簡(jiǎn)化)
被子植物的小孢子(單核花粉粒)發(fā)育為雄配子體,大部分成熟的雄配子體僅具2個(gè)細(xì)胞(2核花粉粒),其中1個(gè)為營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞,1個(gè)為生殖細(xì)胞,少數(shù)植物在傳粉前生殖細(xì)胞就分裂1次,產(chǎn)生2個(gè)精子,所以這類(lèi)植物的雄配子體為3核的花粉粒,如石竹亞綱的植物和油菜、玉米、大麥、小麥等.被子植物的大孢子發(fā)育為成熟的雌配子體稱為胚囊,通常胚囊只有8個(gè)細(xì)胞:3個(gè)反足細(xì)胞、2個(gè)極核、2個(gè)助細(xì)胞、1個(gè)卵.反足細(xì)胞是原葉體營(yíng)養(yǎng)部分的殘余.有的植物(如竹類(lèi))反足細(xì)胞可多達(dá)300余個(gè),有的(如蘋(píng)果、梨)在胚囊成熟時(shí),反足細(xì)胞消失.助細(xì)胞和卵合稱卵器,是頸卵器的殘余.由此可見(jiàn),被子植物的雌、雄配子體均無(wú)獨(dú)立生活能力,終生寄生在孢子體上,結(jié)構(gòu)上比裸子植物更簡(jiǎn)化.配子體的簡(jiǎn)化在生物學(xué)上具有進(jìn)化的意義.
被子植物的上述特征,使它具備了在生存競(jìng)爭(zhēng)中,優(yōu)越于其他各類(lèi)植物的內(nèi)部條件.被子植物的產(chǎn)生,便地球上第一次出現(xiàn)色彩鮮艷、類(lèi)型繁多、花果豐茂的景象,隨著被子植物花的形態(tài)的發(fā)展,果實(shí)和種子中高能量產(chǎn)物的貯存,使得直接或間接地依賴植物為生的動(dòng)物界(尤其是昆蟲(chóng)、鳥(niǎo)類(lèi)和哺乳類(lèi)),獲得了相應(yīng)的發(fā)展,迅速地繁茂起來(lái).
被子植物分為兩個(gè)綱——雙子葉植物綱(木蘭綱)和單子葉植物綱(百合綱).
被子植物拉丁名 Angiospermae,來(lái)源于希臘文復(fù)合詞.Angio—包被的與—sperma種子,兩者接合,用復(fù)數(shù)第一格即成 Angiospermae,英文名為 Angiosperm.
被子植物是植物界進(jìn)化最高級(jí)、種類(lèi)最多、分布最廣、適應(yīng)性最強(qiáng)的類(lèi)群.在不同的系統(tǒng),被子植物有300多至400多科,1萬(wàn)多屬,20—25萬(wàn)種.超過(guò)植物界總種數(shù)之半.它們分布于各個(gè)氣候帶.由于氣溫高、雨水多的緣故,熱帶、亞熱帶最多.南美亞馬遜河區(qū)有約4萬(wàn)種.其他熱帶地區(qū)有2—3萬(wàn)種.溫帶地區(qū)因氣溫降低,雨量少了,種類(lèi)漸減.以我國(guó)情況看,云南省氣候條件好,植物達(dá)萬(wàn)種以上,而河北省地處北緯26—43度之間.相對(duì)種類(lèi)減少很多,約有2,500種.北極地區(qū)則大大減少,許多地方幾乎無(wú)被子植物,僅少數(shù)地方有少數(shù)種類(lèi)頑強(qiáng)生存.如北極柳(Salix lanata)、北極罌粟(Papaver radicatum),其分布緯度達(dá)80度以上.在南半球南極大陸的莫爾吉特灣詹尼島附近,有石竹科植物厚葉柯羅石竹(Colobanthus crassifolius)生存.另外,從海拔高度看,地勢(shì)越高,氣溫越低,大約每上升100米,氣溫降低0.5℃,植物種類(lèi)組成也有變化;在珠穆朗瑪峰地區(qū),氣候嚴(yán)寒,只有少數(shù)耐寒種類(lèi)方可生存.5,000—5,500米地區(qū)還能找到石竹科的伏繁縷(Stellaria decumbens).雪蓮花(Saussurea involucrata )在新疆天山高處也有分布.
極端的自然環(huán)境還有沙漠.如我國(guó)新疆省的沙漠地區(qū),有胡楊(Populus diversifolia )和梭梭(Haloxylon ammodendron)生存,能適應(yīng)干旱氣候.北非撒哈拉大沙漠中下雨極少,有的地方十幾年無(wú)雨.有一種植物叫矮生齒子草 (Odontospermum pygmaeum),由于極端干旱形成只有幾十天極短的生命周期,稱為短命植物.它在稍有雨水時(shí),能發(fā)芽生長(zhǎng)到開(kāi)花結(jié)實(shí),完成一代任務(wù).平時(shí)稍有濕潤(rùn),花就張開(kāi),一旦干燥,花即閉合,十分靈敏.美洲墨西哥的沙漠地區(qū),有一類(lèi)特殊適應(yīng)干旱的植物就是多漿植物,著名的為仙人掌科.全身多刺,葉退化,莖含水多用以抗旱.其中有的種類(lèi)形如巨人,如用刀砍開(kāi),可以直接喝到水.在鹽堿地上,有抗鹽性強(qiáng)的被子植物,以黎科最著名.如鹽角草(Salicornia herbacea)為一年生草本,肉質(zhì),葉極小.莖節(jié)狀,可以行光合作用.在它的莖的橫切面上有引人注目的特征:如表皮薄而光滑,柵欄組織有兩層,內(nèi)部細(xì)胞大、含水多,維管組織在中心.多水性是由于鈉(Na)離子影響下形成的.鹽角草活物重量的92%以上為水分.干燥了的鹽角草燃燒后留下的灰分極多,占干量的45%以上.上述的莖結(jié)構(gòu)、含水多和灰分多,均是典型的鹽生植物特性.鹽角草生在鹽沼地上,是鹽分最多的地方,可為其標(biāo)準(zhǔn)代表.黎科的鹽生植物的進(jìn)化就是在鹽演條件下進(jìn)行的.
被子植物的特征
被子植物是植物界進(jìn)化最高級(jí)、種類(lèi)最多、分布最廣的類(lèi)群.現(xiàn)知被子植物有 1萬(wàn)多屬,20多萬(wàn)種,占植物界的一半.我國(guó)有2700多屬,約3萬(wàn)種,是藥用植物最多的類(lèi)群.被子植物的種類(lèi)能有如此眾多,適應(yīng)性有如此廣泛,這和它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、完善化分不開(kāi)的,特別是繁殖器官的結(jié)構(gòu)和生殖過(guò)程的特點(diǎn),給予了它適應(yīng)、抵御各種不良環(huán)境的內(nèi)在條件,使它在生存競(jìng)爭(zhēng)、自然選擇的矛盾斗爭(zhēng)過(guò)程中不斷產(chǎn)生新的變異,產(chǎn)生新的物種,而在地球上占絕對(duì)優(yōu)勢(shì).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?jī)?nèi),得到良好的保護(hù),子房在受精后形成的果實(shí)既保護(hù)種子又以各種方式幫助種子散布;具有雙受精現(xiàn)象和三倍體的胚乳,此種胚乳不是單純的雌配子體,而具有雙親的特性,使新植物體有更強(qiáng)的生活力;孢子體高度發(fā)達(dá)和進(jìn)一步分化,除喬木和灌木外,更多是草本;在解剖構(gòu)造上,木質(zhì)部中有導(dǎo)管,韌皮部有篩管、伴胞,使輸導(dǎo)組織結(jié)構(gòu)和生理功能更加完善,同時(shí)在化學(xué)成份上,隨著被子植物的演化而不斷發(fā)展和復(fù)雜化,被子植物包含了所有天然化合物的各種類(lèi)型,具有多種生理活性.
被子植物的分類(lèi)
被子植物分為二個(gè)綱,即雙子葉植物綱和單子葉植物綱,它們的基本區(qū)別如下:
雙子葉植物綱 單子葉植物綱
根 直根系 須根系
莖 維管柬成環(huán)狀排列,有形成層 維管束成星散排列,無(wú)形成層
葉 具網(wǎng)狀脈 具平形脈或弧形脈
花 各部分基數(shù)為4或5 各部分基數(shù)為3
花粉粒具3個(gè)萌發(fā)孔 花粉粒具單個(gè)萌發(fā)孔
胚 具2片子葉 具1片子葉
以上區(qū)別點(diǎn)不是絕對(duì)的,實(shí)際上有交錯(cuò)現(xiàn)象,如雙子葉植物綱中的毛茛科、車(chē)前科、菊科等有須根系植物;胡椒科、睡蓮科、毛茛科、石竹科等有維管束星散排列的植物;樟科、木蘭科、小檗科、毛茛科有3基數(shù)的花;睡蓮、毛茛科、小續(xù)科、罌粟科、傘形科等有 l片子葉的現(xiàn)象.單子葉植物綱中的天南星科、百合科、薯蕷科等有網(wǎng)狀脈;眼子菜科、百合科、百部科等有4基數(shù)的花
雙子葉植物綱
(一)離瓣花亞綱 Choripetalae
離瓣花亞綱又稱古生花被亞綱 (Archichlamydeae).包括無(wú)被花,單被花或有花萼和花冠區(qū)別,而花瓣通常分離的類(lèi)型.雄蕊和花冠離生.胚殊一般有一層珠被.
離瓣花亞綱恩格勒系統(tǒng)分科目錄
(二)合瓣花亞綱 Sympetalae
本亞綱又稱后生花被亞綱(Metachlamydeae),主要特征是花瓣多少連合成合瓣花冠.花冠形成了各種形狀,如漏斗狀、鐘狀、唇形、管狀、舌狀等,由輻射對(duì)稱發(fā)展到兩側(cè)對(duì)稱.花冠各式的連合,增加了對(duì)昆蟲(chóng)傳粉的適應(yīng)及對(duì)雄蕊和雌蕊的保護(hù).因此,合瓣花類(lèi)群比離瓣花類(lèi)群進(jìn)化.
花的輪數(shù)趨向減少,由5輪(花萼 l輪,花瓣 l輪,雄蕊2輪,雌蕊的心皮 l輪,如杜鵑花科、柿樹(shù)科等)減為4輪(花萼、花瓣、雄蕊、心皮均為 1輪,如木犀科、忍冬科等),各輪數(shù)目也逐步減少,如雄蕊的數(shù)目從與花冠裂片同數(shù),如由5(旋花科、茄科、報(bào)春花科)減為4—2(唇形科、葫蘆科),心皮數(shù)由5(杜鵑花科)減為2(四輪花類(lèi)的心皮均多為2個(gè)).
通常無(wú)托葉,胚珠只有一層胚被.
合瓣花亞綱恩格勒系統(tǒng)分科目錄
單子葉植物綱
被子植物的分類(lèi)系統(tǒng)
19世紀(jì)以來(lái),許多植物分類(lèi)工作者為建立一個(gè)“自然”的分類(lèi)系統(tǒng)作出了巨大努力.他們根據(jù)各自的系統(tǒng)發(fā)育理論,提出的分類(lèi)系統(tǒng)已有數(shù)十個(gè).但由于有關(guān)被子植物起源、演化的知識(shí)特別是化石證據(jù)不足,直到現(xiàn)在還沒(méi)有一個(gè)比較完善的分類(lèi)系統(tǒng).目前世界上運(yùn)用比較廣泛的仍是恩格勒系統(tǒng)和哈欽松系統(tǒng).在各級(jí)分類(lèi)系統(tǒng)的安排上,克朗奎斯特系統(tǒng)和塔赫他間系統(tǒng)被認(rèn)為更為合理.
一、恩格勒系統(tǒng)
這是德國(guó)分類(lèi)學(xué)家思格勒(A.Engler)和勃蘭特(K.PrantI)于1897年在其《植物自然分科志》巨著中所使用的系統(tǒng),它是分類(lèi)學(xué)史上第一個(gè)比較完整的系統(tǒng),它將植物界分13門(mén),第13門(mén)為種子植物門(mén),再分為裸子植物和被子植物兩個(gè)亞門(mén),被子植物亞門(mén)包括單子葉植物和雙子葉植物兩個(gè)綱,并將雙子葉植物綱分為離瓣花亞綱(古生花被亞綱)和合瓣花亞綱(后生花被亞綱).
恩格勒系統(tǒng)將單子葉植物放在雙子葉植物之前,將合瓣花植物歸并一類(lèi),認(rèn)為是進(jìn)化的一群植物,將柔荑花序植物作為雙子葉植物中最原始的類(lèi)群,而把木蘭目、毛茛目等認(rèn)為是較為進(jìn)化的類(lèi)群,這些觀點(diǎn)為現(xiàn)代許多分類(lèi)學(xué)家所不贊同.
思格勒系統(tǒng)幾經(jīng)修訂,在1964年出版的《植物分科志要》第十二版中,已把雙子葉植物放在單子葉植物之前.共有62目,344科,其中雙子葉植物48目,290科,單子葉植物14目,54科.藥用植物學(xué)教材被子植物分類(lèi)部分采用修訂的思格勒系統(tǒng),但有的內(nèi)容有變動(dòng).
二、哈欽松系統(tǒng)
這是英國(guó)植物學(xué)家哈欽松(J.Hutchinson)于1926年和1934年在其《有花植物科志》I、II中所建立的系統(tǒng).在1973年修訂的第三版中,共有111目,411科,其中雙子葉植物82目,342科,單子葉植物29目,69科.
哈欽松系統(tǒng)認(rèn)為多心皮的木蘭目、毛茛目是被子植物的原始類(lèi)群,但過(guò)分強(qiáng)調(diào)了木本和草本兩個(gè)來(lái)源,認(rèn)為木本植物均由木蘭目演化而來(lái),草本植物均由毛茛目演化而來(lái),結(jié)果使得親緣關(guān)系很近的一些科在系統(tǒng)位置上都相隔很遠(yuǎn),如草本的傘形科和木本的山茱萸科、五加科;草本的唇形科和木本的馬鞭草科等,這種觀點(diǎn)亦受到現(xiàn)代多數(shù)分類(lèi)學(xué)家所反對(duì).
三、塔赫他間系統(tǒng)
這是前蘇聯(lián)植物學(xué)家塔赫他間(A.Takhtajan)于1954年在其《被子植物起源》一書(shū)中公布的系統(tǒng),他首先打破了傳統(tǒng)把雙子葉植物分為離瓣花亞綱和合瓣花亞綱的分類(lèi);在分類(lèi)等級(jí)上增設(shè)了“超目”一級(jí)分類(lèi)單元.他將原屬毛茛科的芍藥屬獨(dú)立成芍藥科等,都和當(dāng)今植物解剖學(xué)、孢粉學(xué)、植物細(xì)胞分類(lèi)學(xué)和化學(xué)分類(lèi)學(xué)的發(fā)展相吻合,在國(guó)際上得到共識(shí).
塔赫他間系統(tǒng)經(jīng)過(guò)多次修訂,在1980年修訂版中,共有28超目,92目,416科,其中雙予葉植物(木蘭綱)20超目,71目333科,單子葉植物(百合綱)8超目,21目,77科,顯得較繁鎖.
四、克朗奎斯特系統(tǒng)
這是美國(guó)植物學(xué)家克朗奎斯特(A.Cronquist)于1968年在其《有花植物的分類(lèi)和演化》一書(shū)中發(fā)表的系統(tǒng).在1981年修訂版中,共有83目,388科,其中雙子葉植物64目,318科,單干葉植物19目,65科.
克朗奎斯特系接近于塔赫他間系統(tǒng),把被子植物門(mén)(稱木蘭植物門(mén))分成木蘭綱和百合綱,但取消了“超目”一級(jí)分類(lèi)單元,科的劃分也少于塔赫他間系統(tǒng).現(xiàn)我國(guó)有的教科書(shū)采用這一系統(tǒng).
系統(tǒng)演化的兩大學(xué)派關(guān)于最古老被子植物的形態(tài)特征問(wèn)題,原始類(lèi)群和進(jìn)化類(lèi)群各自具有的形態(tài)特征問(wèn)題,長(zhǎng)期以來(lái)成為植物分類(lèi)學(xué)家研究的中心,爭(zhēng)論的焦點(diǎn),尤其是對(duì)被子植物的“花”的來(lái)源上,意見(jiàn)分歧最大,形成兩個(gè)學(xué)派,即所謂“假花學(xué)派”和“真花學(xué)派”,或者稱“柔荑學(xué)派”和“毛茛學(xué)派”.前者以德國(guó)植物學(xué)家恩格勒為代表,后者以美國(guó)植物學(xué)家柏施及哈利爾,英國(guó)植物學(xué)家哈欽松為代表.
一、假花學(xué)派
認(rèn)為被子植物的花和裸子植物的球花完全一致,每個(gè)雄蕊和心皮,分別相當(dāng)于1個(gè)極端退化的雄花和雌花,因而設(shè)想被子植物是來(lái)自棵子植物麻黃類(lèi)的彎柄黃Ephedra campylopoda,如下圖所示,在這個(gè)設(shè)想里,雄花的苞片變?yōu)榛ū?雌花的苞片變?yōu)樾钠?每個(gè)雄花的小苞片消失后,只剩下一個(gè)雄蕊,雌花小苞片消失后只剩下胚珠,著生于子房基部.由于裸子植物,尤其是麻黃和買(mǎi)麻藤等都是以單性花為主,因而設(shè)想原始被子植物是具單性花.這種理論稱為假花學(xué)說(shuō)(Pseudanthium theory).根據(jù)此說(shuō),現(xiàn)代被子植物的原始類(lèi)群,應(yīng)該具有單性花、無(wú)被花、風(fēng)媒花和木本的柔夷花序類(lèi)植物,如木麻黃目、胡椒目、楊柳目等.這一學(xué)派的觀點(diǎn)為現(xiàn)代多數(shù)系統(tǒng)學(xué)家所反對(duì),根據(jù)解剖學(xué)、孢粉學(xué)等研究資料證明柔荑花序類(lèi)應(yīng)為次生類(lèi)群.
被子植物的起源
1.起源時(shí)間
當(dāng)前多數(shù)學(xué)者認(rèn)為被子植物起源于白堊紀(jì)或晚侏羅紀(jì).根據(jù)斯科特(Scott)、馬朗(Ba-rghoon)和利奧波德(Leopold)(1960)對(duì)以前記述過(guò)的化石進(jìn)行了全面的討論,發(fā)現(xiàn)白堊紀(jì)之前未曾保存具確實(shí)證據(jù)的被子植物化石.此外從孢粉證據(jù)來(lái)看,同樣表現(xiàn)在白堊紀(jì)以前的地層中,未能找到被子植物花粉.多伊爾(Doyle 1969)和馬勒(Muller 1970)根據(jù)早白堊世和晚白堊世地層之間孢粉的研究,支持被子植物最初的分化是發(fā)生在早白堊世,大概在侏羅紀(jì)時(shí)期就為這個(gè)類(lèi)群的發(fā)展準(zhǔn)備好了條件,這一觀點(diǎn)也被奧爾夫(Wolf 1972)從美國(guó)弗吉尼亞的怕塔克森特早白堊世巖層中得到的葉化石證據(jù)所支持.同時(shí),他們還得出結(jié)論:在白堊紀(jì),木蘭目的發(fā)展先于被子植物的其它類(lèi)群.我國(guó)學(xué)者潘廣等人近10年在對(duì)華北燕遼地區(qū)中侏羅紀(jì)地層中發(fā)現(xiàn)并確證了原始被子植物的存在,也發(fā)現(xiàn)了那時(shí)的單子葉和雙子葉植物---木蘭類(lèi)和柔夷花序類(lèi)均已發(fā)育較好.因此,被子植物的起源應(yīng)早于白堊紀(jì).這個(gè)觀點(diǎn)已在1999年第16屆國(guó)際植物學(xué)大會(huì)上引起關(guān)注.
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以上內(nèi)容只是了解性內(nèi)容,大家知道植物界的分類(lèi)方法即可.
世界上的植物是如何分類(lèi)的,有多少科,屬,種.
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