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第94章 被子植物(2)

鳞茎是一种扁平或圆盘状的地下茎,在其上面着生有许多肉质肥厚的鳞片,是单子叶植物常见的一种营养兼繁殖器官,如洋葱、番红花等等。将洋葱自其中部纵切,可以看到其中央的基部是圆盘状的、节间极短的鳞茎盘,其上围绕着中央的顶芽着生许多肉质鳞叶,肉质鳞片的外部还包围有膜质的鳞片,起保护作用。

球茎

球茎为短而肥大的地下茎,靠近植物的根茎结合部,其外表有明显的节和节间,在节上生有起保护作用的鳞片及腋芽。以草泽泻为例,草泽泻生长在中国北方,每当冬天来临,叶子干枯,它就将营养储藏于小球茎,逐年累积。如果哪一年草泽泻感觉物质能量已够,它就会长出与上年完全不同的线形叶片,并在叶丛中抽生花序,开花结果结子,然后靠种子繁殖后代了。

叶子是植物重要的营养器官,负责接受阳光的照射,进行光合作用以供给自己养料和能量。植物的种类不同,叶的形态往往也不同。各种植物的叶子通常都是由叶片、叶柄和托叶构成的。完整含有叶片、叶柄和托叶的叶子称完全叶。有些植物的叶子没有托叶,有些植物的叶子没有叶柄,也有个别的植物没有叶片。

叶片的结构

叶片的表皮由一层排列紧密、五色透明的细胞组成。表皮细胞外壁有角质层或蜡层,起保护作用。叶片上、下表皮中间的部分是叶肉,叶肉细胞内含有大量叶绿体,叶绿体是植物进行光合作用、制造营养物质的“工厂”。

叶序

叶在茎上着生的次序叫叶序,叶序通常分互生、对生、丛生和轮生等。具有互生叶的植物,每节只有一片叶子。具有对生叶的植物,每节在茎的相对两侧各有一片叶子。有些植物的叶子在节上呈环形生长,称为轮生叶。

变态叶

形态与功能都不同寻常的叶被称为变态叶。最常见的变态叶有3种:仙人掌的针刺;豌豆的卷须叶,可以帮助它攀缘别的物体,向上生长;还有洋葱,肥厚的鳞叶中储存着丰富的水分和有机物,可以食用。

叶片的形态

就像人的长相各不相同一样,植物的叶子也有各种各样的形状,由一片叶缘组成的叶子称做单叶,如果是由两片或主时脉分生出的多个有柄小叶组成,则称做复叶,叶子不光形状不同,各种形状的边缘也不同,叶子的边缘称叶裂。

花是被子植物繁衍后代的生殖器官。花不论大小、形状和颜色如何,都是由相同的几个基本部分组成的。典型的花,在一个有限生长的短轴上,着生花萼、花冠、雄蕊和雌蕊。雄蕊与雌蕊是繁殖器官,而花萼和花冠是用来保护它们并吸引利于繁殖的昆虫。

花的本质

花在本质上是一个缩短的枝条。科学家们推理认为,花辦、雄蕊、心皮都是由叶片演化而来的。

花的结构与性别

一朵结构完全的花由雌蕊、雄蕊、花辦、花萼和花托5部分结构组成,当然不完全花就不同了,花辦可以没有,雌蕊和雄蕊却必具其一。花辦和花萼可以没有区分,统称为花被。花托当然是必有的,只不过发达程度不同。大多数植物的花既有雌蕊,又有雄蕊,是两性花,这种情况在植物性别上叫做雌雄同株。还有些植物整株植物只开其中一种花,这样的植物就是雌雄异株的植物,例如律草、桑树、杨柳等等。

花出现的意义

花是被子植物的繁殖器官。最初的植物是没有花朵的,不但没有花朵,种子都是后来进化的。从无花到有花,从种子裸露到出现果实,是被子植物相对于裸子植物的一个巨大飞跃。

2002年5月,吉林大学古生物研究中心和美国佛罗里达自然史博物馆的古植物学家们宣布:他们在中国辽西发现了“可能是世界上最完整也是最古老的被子植物”化石,这种产于中国湖相地层145亿年前的、被称为“中华古果”的水生植物类群很可能就是现今世界上所有花果和谷物的祖先。

花冠

由于花辦的离合、花冠筒的长短、花冠裂片的形状和深浅不同,形成各种类型的花冠:筒状(菊科)、漏斗状(牵牛花)、钟状(桔梗)、高脚碟状(水仙花、龙船花)、坛状(石楠花)、轮状西红柿花)、唇状(薄荷、鼠尾草)、舌状(菊科)、蝶状(蝶形花科)、十字状(大白菜)等等。

花萼

在花的最外面,对花的其他部分起保护作用的就是花萼。萼片在形状和构造上十分近似叶子或苞片,绿色的萼片中含有叶绿体。萼片成轮状或螺旋状排列。有些花的萼片大而颜色鲜艳,有些花的萼片在花开时脱落。

雄蕊

花中的雄性生殖器官,称为雄蕊。雄蕊通常由花药和着生它的一个细的花丝组成。通常每个花药由两个药辦组成,每个药辦有两个花粉囊。花粉产生于花粉囊的小室中。花粉成熟后,花粉囊开裂以释放花粉。花丝将花药与花的其余部分连接起来。

雌蕊

雌蕊是花的雌性生殖器官,是花孕育结子的部分。雌蕊位于花的中心,由着生胚珠的心皮所组成。一般认为心皮是组成雌蕊的基本单位,一朵花由一个或多个叫做心皮的褶皱叶组成。心皮又包括3个部分:包含胚珠的子房、收集花粉的柱头、将柱头连接在于房上的花柱。

整齐花

呈辐射对称的花就是整齐花。罂粟、郁金香、蔷薇、玫瑰就是这种整齐的、呈辐射对称的花。它们可用不同的方式分为相等的两半。整齐花的构造形式最简单,最早进化的花的花冠就是按这种方式排列的。

不整齐花

两侧对称的花,就是不整齐花。鸢尾花就是一种不整齐花。它只能按一种方式分为相等的两半。不整齐花通常通过一种特殊昆虫或其他动物传粉。

花序

有些植物在长茎上只长着一朵花;有些植物则具有簇生的许多花朵,这称为花序。雏菊的花序称为头状花序。穗状花序在一根直立茎上长有许多无柄的花。总状花序与穗状花序类似,只是每朵花都有短柄。伞形花序是一种下垂的穗状花序。

林奈的花钟

植物在同一季节里开的花,也可能在一天的不同钟点开放、闭合。18世纪瑞典植物学家林奈第一个认识到这一事实。他于是编出“花钟”来,每一钟点开一种花,把开花时间表示在一个钟面形的花坛上。林奈的钟是这样准确,以至此后好些年欧洲人还利用这种“钟”的规律来布置花坛。在有太阳的白天,每一片花坛按自己的时间开花,人们只要在花坛里看看,就能够说出时间了。

花序种种

我们知道,花序就是指花在花轴上排列的情况。花序按照花朵开放的顺序可分为两大类,即无限花序(向心花序)和有限花序(离心花序)。无限花序包括总状花序、圆锥花序、穗状花序、肉穗花序、伞形花序、头状花序、佛焰花序等;有限花序包括各种聚伞状花序,如单歧聚伞花序、二歧聚伞花序、多歧聚伞花序、轮状聚伞花序等等。

总状花序

总状花序有很长的主轴,在主轴上分别生出长度大约相等的花柄,花柄顶端着生一朵花,如百合、紫藤、稠李等的花序。

圆锥花序

圆锥花序也与总状花序十分相似,但是在花柄的顶端不是着生一朵花,而是再生一个总状花序,所以其实就是复总状花序,如泡桐、丁香、国槐的花序。

伞形花序

伞形花序是在花柄的顶端,生有许多花梗长度相等的小花,整个花序呈放射状散开,像一把张开的伞。如人参的花,其花序就属于伞形花序。

穗状花序

穗状花序的一般形态与总状花序相似,但没有花柄,或者仅有极短的花柄,每朵花直接生在花序的主轴上,如车前草、马鞭草的花序。单性花花被缺失,柔软下垂的穗状花序也叫柔荑花序,如杨、柳等。

佛焰花序

佛焰花序,又叫肉穗花序,类似于穗状花序,但花序轴变得肥厚肉质,呈棍棒状。若雌雄花在同一花序上,通常上部为雄性,下部为雌性。因为整个花序通常被一大型的佛焰苞保护着,所以称之为“佛焰花序”。

头状花序

头状花序的花轴短缩并且膨大,上面密集排列着许多无柄的花。我们通常能够见到的头状花序植物有向日葵、菊花等。

单歧聚伞花序

单歧聚伞花序是指花序顶端的一朵花先开,然后在顶花下面花轴的一侧形成一个侧枝。同样,侧枝顶端的花先开,并且侧枝又可以分枝,如聚合草、唐菖蒲的花序。

二歧聚伞花序

二歧聚伞花序是花轴顶端的花先开放,然后在花轴下部的两侧生二侧枝,侧枝的顶端各开一朵花,如繁缕、夹竹桃的花序。

轮状聚伞花序

有限花序一般就称聚伞花序,其花序轴上顶端先形成花芽,最早开花,并且不再继续生长,后由侧枝枝顶陆续成花。这样所产生的花序,分枝不多,花的数目也较少。如绣球花,就是由两个聚伞花序相对排列成的轮状结构。

混合花序

有些植物是有限花序和无限花序混生的,成为混合花序。例如葱、韭是伞形花序,但中间的花先开,又有聚伞花序的特点;水稻是圆锥花序,但开花的顺序也具有聚伞类花序的特点。

花粉

花粉是种子植物,即裸子植物和被子植物特有的繁殖结构,若对应到苔藓以及蕨类等隐花植物而言,则称做小孢子。花粉在成熟的季节里,四处飘散,完成植物的受精过程,最后结出种子。没有花粉的传播,是不会有种子的,果实也基本不会发育。

花粉的颜色

花粉的颜色最常见的是金黄色、橙黄色,这是因为花粉外壁所含的类胡萝卜、素和类黄酮类物质所致。除了以上常见的颜色外,花粉还有其他的色泽。例如蚕豆、大丽花和七叶树的花粉颜色淡了是黄色,浓了就变成了红色。绿色花粉可见于榆树、白头翁、悬钩子和柳叶菜等植物。紫丁香和天竺葵的花粉是蓝色的。紫色花粉在罌粟、桔梗、野芝麻等中能见到。

死粉的形状

花粉比一粒尘埃大不了多少,但却极其复杂精巧。在显微镜下观察,每一种植物的花粉都独具特色。水稻或玉米圆球形的花粉,表面非常光滑,而蒲公英、雏菊、款冬的花粉,浑身长满了小刺;石榴的花粉为椭球形,且有3条纵沟;杉树、麦仙翁的花粉一边有一个高高的突起,整个花粉粒形状十分怪异。其他的如椴树、白桦的花粉从一侧看上去呈三角形,而落葵的花粉粒却为四边形,赤杨的花粉是五角形,熏衣草的花粉却为六边形,苦瓜的花粉上布满了网纹,仿佛哈密瓜一样。

为什么要传粉

刚形成的花粉粒,只是一个细胞,又叫单核花粉粒。等花粉粒成熟以后,花粉粒就变成由两个或3个细胞组成的了。其中一个是营养细胞,另一个或两个是生殖细胞或生殖细胞又进一步分裂形成的两个精细胞。一朵花的花粉被昆虫、风或水带到同种植物的另一朵花的花柱头上,花粉管萌发,将精细胞送入雌蕊子房内与卵细胞结合,才能完成植物的传粉受精过程,最后结出种子。没有花粉的传播,是不会有种子的。

自花和异花传粉

花粉白花药里散出来,落在雌蕊的柱头上,称做传粉。传粉有两种方式,一种是白花传粉,即花粉从花药落到同一朵花的柱头上,如小麦、水稻、棉花、大豆等植物多为白花传粉;一种是异花传粉,即花粉从一朵花的花药落到另一朵花的柱头上,如玉米、桃等植物就是进行异花传粉的。植物的异花传粉,主要依靠的两种重要媒介是风和昆虫。依靠风力传粉的花,叫风媒花;依靠昆虫传粉的花,叫虫媒花。虫媒花一般较大,常具有鲜艳的花被,并有香味和花蜜,如桃、杏、梨、苹果的花,都是虫媒花。