種子植物(一)

生物學的歷史106

1.      第三石炭紀Carboniferous的主要植物是無種子的維管束植物，在這個時期的尾聲，大部分陸地的氣候改變了，變得更冷更乾。

2.      因此，一種新誕生的維管束植物—種子植物，有了天擇優勢。他們最早出現於泥盆紀晚期，在石炭紀結束以前，它們已經取代羊齒和木賊，變成最主要的陸地植物。演化到現在，種子植物已經成為最成功適應陸地環境的植物族群。

 

3.      種子植物的成功要歸功於二個重要的演化革新：花粉和種子。

4.      絕大多數無種子植物的孢子體，只有一種孢子囊，只生產一種孢子，種子植物與無種子植物不同之處是，種子植物的孢子體有二種孢子囊。換句話說，種子植物的孢子體會製造二種不同的孢子，雌性大孢子megaspores和雄性小孢子 microspores。

5.      這些孢子不會從孢子體植物釋放出來(無種子植物的孢子體會直接釋放孢子)，相反地，它們在孢子體組織裡面直接長成小小的雌性與雄性配子體。

 

6.      雌性配子體終生生活在孢子體裡面，而且靠孢子體為生，但是雄性配子體會成熟長成小小的花粉粒pollen grain。花粉粒的外表覆蓋一層保護膜可抵抗乾旱的環境。

7.      花粉透過某些外力因素(風、蟲、鳥)傳遞到其他植物，精子細胞(沒有鞭毛)直接落在雌性配子體上，讓卵子受精。

8.      精子不再需要游到卵子那裡，所以就不需要外在環境提供水分了。

9.      更進步的地方是，胚胎在充分營養供應下，被保護在堅固 不容易切割的種子外皮下，長成種子；如果外在環境不利於生長，種子會維持休眠好幾個世紀。

10.  簡單說，種子植物完全擺脫了古維管束植物的毫無保護的繁殖程序。

11.  種子植物演化成好幾種維管束植物族群派系，包括會生長種子的羊齒、針葉樹、開花植物。最古老的種子植物大約出現在3.6億年前，到了中生代Mesozoic時期，種子植物變得非常多樣化而且是成為陸地上最優勢的植物物種。

12.  傳統習慣上，我們把現代種子植物分為二大族群，裸子植物gymnosperms(種子裸露的植物)和被子植物angiosperm(開花植物)。

13.  不過，近幾年研究發現裸子植物的4大門類，彼此之間並沒有什麼近親關係，這幾門裸子植物彼此的差異，就跟裸子植物和被子植物的差異一樣大。

14.  在這個章節我們只討論裸子植物中最大的一門針葉樹：松柏門Coniferophyta，其中包括了松樹pine、雲杉spruces、冷杉firs、西洋衫cedars、鐵衫木hemlock、紫杉yews、落葉松larches。大部分這類植物的葉子很小，是常綠的針葉或鱗狀葉。

15.  針葉樹族群最早出現在石炭紀Carboniferous period，到了中生代Mesozoic成為陸地上非常常見的植物。到現在，針葉樹仍然是在陸地植林中占有非常重要的一席之地。

(翻譯編寫Carol H. McFadden, William T. Keeton的《Biology-An Exploration of Life生物學》)

圖片來源：

http://www.botany.hawaii.edu/faculty/carr/images/seq_sem_cu.jpg

http://biology.unm.edu/ccouncil/Biology_203/Summaries/Non-floweringPlants.htm