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34.2:

非维管束无核植物

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Non-vascular Seedless Plants

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地球上的植物分为非维管植物、无籽维管植物 和有籽植物 虽然当今地球上分布最广的是有籽植物 但陆地上曾经最重要的特征之一 却是非维管植物 如今 这一群体包括三个 草本小型植物门:苔藓、地钱 和金鱼藻 其中包含许多水生植物物种 这些植物常常统称为苔藓类 与所有植物一样 苔藓类植物的 生命周期也是在单倍配子体 这里指苔藓主体 和二倍配子体之间交替生长 这个过程叫做世代交替 (世代交替) 与其它植物不同的是 苔藓类的生命周期 是以配子体为主 苔藓植物的配子体通常比 其对应的孢子体较大 活得更久 同时也为其孢子体提供养分和保护 苔藓植物的一个主要特点 就是没有种子 利用二倍孢子体 生成的孢子进行繁殖 然后这些孢子通过有丝分裂生长 形成配子体 非维管植物的受精 仍然是雌雄配子的融合 然而与花粉不同 非维管植物的 雄配子有自我运动性 需要水 哪怕只有晨露那么一点 就能分散并主动游向雌配子 最后 受精的二倍体卵子 仍然附着于配子体 通过有丝分裂生长 形成新的孢子体 苔藓类植物还有一点很独特 它们 缺乏广泛的维管组织 没有真正的根、 叶和茎 因此依赖通过细胞扩散的方式 来分配养分和水分 这也意味着它们无法长得很大 且通常保持缓慢生长 所以虽然当今地球上多数植物 是从种子生长而来 但非维管植物由于 多种多样的适应性 仍然能在全球潮湿的栖息地中繁衍生息

34.2:

非维管束无核植物

地球上种类繁多的植物生命——包括近40万个物种——根据生物特性可分为三大类:非维管植物,无核维管植物和种子植物。

非维管植物是地球上的第一批植物

今天生存的非维管植物包括地钱(liverworts),苔藓(mosses),金鱼藻(hornworts)——都被归类为苔藓植物/藓类植物(bryophytes)。

非维管植物的特征是缺乏广泛的维管组织,并且没有真正的根,叶或茎。 该群体的另一个特征是使用孢子而不是种子进行繁殖,并且生命周期受单倍体,卵和精子产生配子体阶段的控制。

由于它们的精子通常需要水才能到达卵子,因此非维管植物通常存在于潮湿的栖息地,并在其物种的其它成员附近更成功地繁殖。

非维管植物的生命周期

在典型的苔藓植物中,由孢子体产生的单倍体孢子将通过有丝分裂生长,形成单倍体配子体。 这些配子体一旦成熟,就会在称为藏精器(antheridia)或藏卵器(archegonia)的结构中产生雄性(精子)或雌性(卵子)类型的单倍体配子。

在有水的情况下(甚至只有清晨的露水),精子会游向藏卵器,以寻找卵子并使其受精。 一旦受精完成,现在的二倍体合子将通过配子体结构的有丝分裂生长,形成新的孢子体。 一旦成熟,孢子体会产生单倍体孢子,并且循环再次开始。

当今地球上大多数植物是种子植物

虽然大多数现代植物都是从种子中生长出来的,但非维管植物曾经是陆地景观的主要定居者。 如今,这些植物在世界各地潮湿的环境中继续茁壮成长。

Suggested Reading

Delwiche, Charles Francis, and Endymion Dante Cooper. 2015. “The Evolutionary Origin of a Terrestrial Flora.” Current Biology 25 (19). [Source]

Pires, Nuno D., and Liam Dolan. 2012. “Morphological Evolution in Land Plants: New Designs with Old Genes.” Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 367 (1588): 508–18. [Source]