种子植物

種子植物(或)是種子植物總門(学名:)下属的所有有胚植物的统称,可分為裸子植物(并系群)和被子植物(单系群)兩大演化支,是现今维管植物的冠群。故名思义,所有种子植物都通过多细胞、双倍体、由珠被包裹并有胚乳储存营养的胚珠发育而来的种子作为繁殖体,通过释放花粉进行有性繁殖,使其可以通过弹射、风力、流水或动物媒介向远处传播种子进行种群扩散,而不像孢子植物那样必须依赖水体环境才能让孢子受精进行繁殖。

根據繁殖器官特徵,種子植物又稱為顯花植物(phanerogams,需要注意的是「顯花植物」與「開花植物」不同)。根据當今的生物分類法,種子植物可以分為已灭绝的种子蕨门(Pteridospermatophyta,裸子植物的基群并系群)以及现生的五大门:

  • 末端裸子植物(Acrogymnospermae)

** 苏铁门(Cycadophyta),仅存苏铁纲苏铁目(Cycadales)一目,共3个科(苏铁科、托叶苏铁科、泽米苏铁科)、10~12个属约305个现存物种,分布在於热带和亚热带,有著大片的複葉和肥厚的樹幹;
* 銀杏門(Ginkgophyta),仅存單一物種——银杏(Ginkgo biloba*),是裸子植物中唯一的阔叶落叶乔木物种,野生只分布于东亚温带地区,但作为活化石观赏植物被引进到世界各地;
** 松柏門(Pinophyta),仅存松柏纲松柏目(Pinales)共8个科、68个属约630个现存物种,結毬果的樹和灌木,世界上几乎所有地方都有自然生长,在高纬度 (如寒温带针叶林)、高海拔温带(如东喜马拉雅亚高山针叶林)或气候干燥多变(如热带和亚热带针叶林)的栖息地中则会成为当地植物相的优势物种并形成针叶林;
** 買麻藤門(Gnetophyta),仅存买麻藤纲买麻藤目(Gnetales )共3个科(麻黄科、买麻藤科 、百岁兰科)、3个属约80个现存物种;

  • 被子植物(Angiospermae,旧称Magnoliophyta),也称“開花植物門”(Anthophyta),主要分基部被子植物和核心被子植物两大类,是植物界中物种多样性最高的类群,迄今已描述的约为30万种,占已知维管植物总数的九成以上。

演化历史
种子植物的起源可追溯至其祖先约三亿一千九百万年前(319 Ma)的一次全基因组倍增事件。该事件促使种子植物的先驱发展出种子和花粉管等关键适应特征,为它们在陆地环境中的生态位的成功扩展奠定了基础。

最早的种子植物先驱可追溯至中泥盆世(385 Ma)的“朗卡利亚” Runcaria:一种已具有珠被包裹的大粒子房,但尚缺乏固态的种皮和引导花粉进入珠胚的机制。它被认为是种子植物的过渡化石,为理解种子相继获得的进化顺序提供了关键线索。到法门期(晚泥盆世)时,种子植物已经高度多样化,代表属包括“尔金斯科” Elkinsia、“阿克罗斯考” Archaeosperma、“莫雷斯内萨” Moresnetia等多个已灭绝的种子植物类群。

在古生代晚期,种子蕨(seed ferns)是全球森林的主导类群;到二叠纪时期,“舌羊齿” Glossopteris成为冈瓦纳古大陆上最普遍的树木。到三叠纪,种子蕨的生态重要性下降,现代裸子植物类群的代表开始兴盛,并在白垩纪结束前一直保持优势地位。白垩纪晚期,被子植物(开花植物)开始突发涌现,在地球生态系统中成为优势类群并延续至今。

關係和命名
種子植物分為裸子植物和被子植物兩大類,兩者都是利用種子來繁衍的。其中,裸子植物包含了包含了苏铁门、銀杏門、松柏門和買麻藤門,被子植物則細分出更多的綱。被子植物是有胚植物中種數最多且最為人所知的一類,是植物界最多樣化的類群,约有304000種。不過,被子植物現在被認為演化自裸子植物,這使得裸子植物若包含已滅絕的物種時,會變成一個並系群。然而,即使裸子植物已不再被視作單系群,但仍被廣泛地用以概括除被子植物之外的四類非開花種子植物。

分子系统发生学反駁了基於形態學所提出來的「現存和已滅絕的裸子植物可以組成一個單系群」的推論。一些形態學上的資料推論說買麻藤門是被子植物演化支的姊妹群;}-,但分子系統發生學已普遍地顯示,包括買麻藤門在內的裸子植物分支會是松柏門的姐妹群。

傳統的分類,是將種子植物放在一個門下,並將其下的五個類群放置在五個綱下,即蘇鐵綱、銀杏綱、松柏綱、買麻藤綱和被子植物綱。

除上述類群外,化石記錄亦顯示有許多種已滅絕的種子植物類群。種子蕨是陸生植物最早成功的類群之中的其中一類,且以種子蕨為主的森林在古生代晚期時遍布全球,舌羊齒屬即為二叠纪時期冈瓦纳大陆上最普遍的樹木。三叠纪以後,種子蕨在生態上的重要性開始被裸子植物取代,直到晚白垩纪開花植物開始興起為止。

現今較多的分類方案將這些類群分成單獨的門(有時在「裸子植物總門」下):
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|1= †Moresnetiopsida Doweld, 2001 |barbegin1=darkgreen
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|1= †Lyginopteridopsida Novák, 1961 emend. Anderson, Anderson & Cleal, 2007 |bar1=darkgreen
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|1= †皱羊齿目 Pachytestopsida Doweld, 2001 |bar1=darkgreen
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|1= †华丽木目 Callistophytales Rothwell, 1981 emend. Anderson, Anderson & Cleal, 2007 |bar1=darkgreen
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|1= †盾籽目 Peltaspermopsida Doweld, 2001 |bar1=darkgreen
|2= }} }} }} }} }} }} }}

參考文獻

  • Bowe, L. Michelle, Gwénaële Coat, and Claude W. dePamphilis. 2000. [http://www.pnas.org/cgi/content/full/97/8/4092 Phylogeny of seed plants based on all three genomic compartments: Extant gymnosperms are monophyletic and Gnetales' closest relatives are conifers] . Proceedings of the National Academy of Sciences 97: 4092-4097.
  • Soltis, Douglas E., Pamela S. Soltis and Michael J. Zanis. 2002. Phylogeny of seed plants based on evidence from eight genes. American Journal of Botany 89: 1670-1681 (abstract [https://archive.today/20120710153219/http://intl.amjbot.org/cgi/content/full/89/10/1670 here]).
  • Chaw, Shu-Miaw, Christopher L. Parkinson, Yuchang Cheng, Thomas M. Vincent, and Jeffrey D. Palmer. 2000. Seed plant phylogeny inferred from all three plant genomes: Monophyly of extant gymnosperms and origin of Gnetales from conifers. Proceedings of the National Academy of Sciences 97: 4086-4091 (abstract [http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/8/4086 here] ).

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