有胚植物

包括苔藓植物及维管植物在内,主要于陆地生长的一大类植物类群

有胚植物(embryophyta)舊稱高等植物(higher plant),是各種演化適應陸地環境生存繁衍多細胞原始質體生物的統稱,即通俗意義上的植物。雖然有些有胚植物在演化過程中再次進入水域生態系統成為水生植物,但因其主要特徵(比如發達的根系、富含纖維素並有韌性和布滿氣孔)都是為適應陸地環境而演化出來的,所以有胚植物也都被非正式地稱為陸地植物(land plant)。

有胚植物
化石時期:大坪期至全新世[1][2] (化石資料表示出現於大坪期)
科學分類 編輯
界: 植物界 Plantae
演化支 鏈型植物 Streptophyta
演化支 膜生植物 Phragmoplastophyta
演化支 有胚植物 Embryophyta

有胚植物包括非維管植物維管植物兩大演化支,前者包括蘚類植物門地錢門角苔門苔蘚植物,後者包括石松蕨類植物裸子植物被子植物。但「植物」一詞不包括同屬綠色質體生物綠藻——與有胚植物演化關係最近的藻類輪藻門下的雙星藻,「綠藻」一詞則是個並系群,專指排除掉有胚植物後所剩的綠色質體生物。除極少例的寄生植物外,有胚植物都是能通過光合作用合成碳水化合物有機物真核自營生物。有胚植物通過孢子種子在空氣中的被動移動進行有性繁殖,具有特化的生殖器官,其中有些是非生殖性的組織,這一點可以與需要配子體在水中漂動交配進行世代交替繁殖的藻類相區分。

描述

有胚植物是在古生代時期從複雜的綠藻發展而來的。有胚植物現存的最緊密的親戚是輪藻。 這些藻類經歷單倍體世代(配子體)和雙倍體世代(孢子體)的世代交替

顯微鏡下,有胚植物的細胞結構類似於綠藻,區別在於細胞分裂時有成膜體英語phragmoplast形成細胞壁。有胚植物的另一個不同點是有一個較大的中央液泡,其膨壓提供植物細胞的支持力,使它能維持形狀。

多細胞藻類雖然也有世代交替,但是有胚植物的名稱來自於在母本的配子體組織中養育受精卵——孢子體胚胎這一共有衍征

最早的有胚植物的孢子體在結構和功能上差別很大,仍舊很小並在短暫的生命周期中依賴於母體。這種植物被稱為苔蘚植物[3]

所有苔蘚植物都相對小並局限於潮濕環境中,依賴水來散播它們的孢子。有一些植物在志留紀更好地適應了新出現的陸地環境,並在泥盆紀變得多樣化,同時傳播到不同的陸地環境。這些植物被稱為維管植物或導管植物。維管植物具有維管組織管胞,水分通過維管在植物體內輸送,外面還有防止乾燥的表皮。大部分維管植物的孢子體已經發展成獨立的植株,已經進化出真正的,但配子體仍然很小。

但有的維管植物依然依靠孢子繁殖,現存有:

其他種類的維管植物是在古生代後期出現的,已經不用孢子繁殖,進化出可以抵禦乾燥的種子,所以叫做種子植物。種子植物的有受精卵發育的整個幼年孢子體都包含在種子之中,有的種子即使它們的母體是生長在多的環境之下,也可以抵禦極度乾旱的環境。種子植物現存有:

前四類被稱之為裸子植物多系群,因為它們的胚珠是裸露的,不被心皮包裹。相對地,被子植物的胚珠是被心皮包裹,形成果肉。被子植物是在侏羅紀才最後出現的一類植物,在白堊紀時迅速繁殖,成為現代地球陸地上最大的生物量組成部分。

目前植物分類學上意見並不統一,有的分類學家認為植物界只包括有胚植物,但也有些分類學家認為有胚植物單獨應該算做一,他們將陸生植物和輪藻一起劃為一個亞門

系統發生學和分類

植物高層的分類變動得非常地大。一些學者認為植物界只包括有胚植物,而其他學者則有不同的命名和規範。此處列出的類群通常被視為門,但有時也會被視為綱,且偶爾會被縮至只剩兩個門。一些分類學則將有胚植物放在總門上,並將其和部份輪藻一起歸為一個亞界,稱之為鏈形植物亞界

分子生物學角度看,有胚植物和綠藻形似,它們都具有細胞核,有葉綠體可以進行光合作用,光合產物為澱粉,主要葉綠素都是葉綠體a和葉綠體b,兩者都有大液泡,沒有中心質,除了配子以外也都沒有鞭毛。

傳統上高等植物包括四個門:苔蘚植物門、蕨類植物門、裸子植物門和被子植物門。苔蘚和蕨類又合稱頸卵器植物;蕨類植物、裸子植物和被子植物又合稱維管植物,裸子植物和被子植物合稱種子植物顯花植物

有胚植物
維管植物

石松類

真葉植物

鏈束植物

種子植物

裸子植物

被子植物

苔蘚植物[3]
非維管植物

角苔類植物

地錢類植物

蘚類植物

參考文獻

引用

  1. ^ Gray, J.; Chaloner, W.G. & Westoll, T.S., The Microfossil Record of Early Land Plants: Advances in Understanding of Early Terrestrialization, 1970-1984 [and Discussion], Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 1985, 309 (1138): 167–195, Bibcode:1985RSPTB.309..167G, doi:10.1098/rstb.1985.0077 
  2. ^ Rubinstein, C.V.; Gerrienne, P.; De La Puente, G.S.; Astini, R.A. & Steemans, P., Early Middle Ordovician evidence for land plants in Argentina (eastern Gondwana), New Phytologist, 2010, 188 (2): 365–9, PMID 20731783, doi:10.1111/j.1469-8137.2010.03433.x 
  3. ^ 3.0 3.1 Brogan J. Harris , C. Jill Harrison , Alistair M. Hetherington , Tom A. Williams. Phylogenomic Evidence for the Monophyly of Bryophytes and the Reductive Evolution of Stomata. Cell. Jun 8, 2020, 30 (11): 1981–2210. doi:10.1016/j.cub.2020.03.048. 

來源

  • Kenrick, Paul & Crane, Peter R. (1997). The Origin and Early Diversification of Land Plants: A Cladistic Study. Washington, D. C.: Smithsonian Institution Press. ISBN 1-56098-730-8.
  • Raven, Peter H., Evert, Ray F., & Eichhorn, Susan E. (2005). Biology of Plants (7th ed.). New York: W. H. Freeman and Company. ISBN 0-7167-1007-2.
  • Smith, Alan R., Kathleen M. Pryer, E. Schuettpelz, P. Korall, H. Schneider, & Paul G. Wolf. (2006). "A classification for extant ferns頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)". Taxon 55(3): 705-731.
  • Stewart, Wilson N. & Rothwell, Gar W. (1993). Paleobotany and the Evolution of Plants (2nd ed.). Cambridge: Cambridge University PressISBN 0-521-38294-7.
  • Taylor, Thomas N. & Taylor, Edith L. (1993). The Biology and Evolution of Fossil Plants. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall. ISBN 0-13-651589-4.
  • 吳國芳 等. 1992. 植物學(第二版,下冊),北京:高等教育出版社