被子植物或显花植物是演化阶段最后出现的植物种类。它们首先出现在白垩纪早期,在白垩纪晚期占据了世界上植物界的大部分。被子植物的种子藏在富含营养的果实中,提供了生命发展很好的环境。受精作用可由风当传媒,大部分则是由昆虫或其他动物传导,使得显花植物能广为散布。
被子植物的习性、形态和大小差别很大,从极微小的青浮草到巨大的乔木桉树。大多数直立生长,但也有缠绕、匍匐或靠其他植物的机械支持而生长的。多含叶绿素,自己制造养料,但也有腐生和寄生的。有几个科的植物是肉食的,如猪笼草科(Drosera)植物以昆虫和其他小动物为食物。许多是木本的(乔木和灌木),但多为草本,草本被子植物比木本具有更进化的特征。多异花传粉,少数自花传粉。花粉粒到达柱头后即萌发并产生花粉管,通过花柱向下进入子房腔。花粉管前端有管核和生殖细胞。随着花粉管的发育,生殖细胞分裂成两个雄配子。花粉管一般通珠孔进入胚珠。花粉管进入雌配子体后,顶端破裂,两个雄配子释出,进入雌配子体的细胞质内。其中一个雄配子钻入卵细胞内,与之融合而受精。受精后产生的合子常发育成胚。另一个雄配子同雌配子体的其他两个核(极核)结合(或同两极核预先融合成的一个核相结合)形成胚乳核,胚乳核产生胚乳,用以贮藏养料。两个雄配子均参加融合过程,这称为双受精作用,为被子植物所独有。
花是被子植物(被子植物门植物,又称有花植物或开花植物)的繁殖器官,其生物学功能的是结合雄性精细胞与雌性卵细胞以产生种子。这一进程始于传粉,然后是受精,从而形成种子并加以传播。对于高等植物而言,种子便是其下一代,而且是各物种在自然分布的主要手段。同一植物上着生的花的组合称为花序。
被子植物具异形孢子,亦即能产生两种生殖孢子。花粉(小孢子,雄性)和胚珠(大孢子,雌性)分别产生于不同器官,但典型的花则同时含有大小孢子,因为它两种器官兼有。
花可视为节间缩短并具繁殖能力的茎的变态,而其节结构也可看作是叶的高度变态。从本质上说,花的结构是由顶端分生组织的花芽和“体轴”分化形成的。花可以以多种方式着生于植物上。如果花没有任何枝干,而是单生于叶腋,即称为无柄花,而其他花上与茎连接并起支持作用的小枝则称为花柄。若花柄具分支且各分支均有花着生,则各分支称为小梗。花柄的顶端膨大部分称为花托,花的各部分轮生于花托之上,四个主要部分从外到内依次是:
花萼: 位于最外层的一轮萼片,通常为绿色,但也有些植物的呈花瓣状。
花冠:位于花萼的内轮,由花瓣组成,较为薄软,常有颜色以吸引昆虫帮助授粉。
雄蕊群:一朵花内雄蕊的总称,花药着生于花丝顶部,是形成花粉的地方,花粉中含有雄配子。
雌蕊群:一朵花内雌蕊的总称,可由一个或多个雌蕊组成。组成雌蕊的繁殖器官称为心皮,包含有子房,而子房室内有胚珠(内含雌配子)。一个雌蕊可能由多个心皮组成,在这种情况下,若每个心皮分离形成离生的单雌蕊,即称为离心皮雌蕊,反之若心皮合生,则称为复雌蕊。雌蕊的黏性顶端称为柱头,是花粉的受体。花柱连接柱头和子房,是花粉粒萌发后花粉管进入子房的通道。
花被:是一朵花中的花萼与花冠的合称,位于雄蕊和雌蕊的外围。
虽然上述结构体现了花的“典型”构造,但自然中各植物的实际构造具有很大的差异性。这些差异对于被子植物的进化具有重大意义,并被植物学家广泛用于确立各植物的种间关系。例如,被子植物的两个亚纲可以通过其花瓣数加以区分:双子叶植物通常有4或5(或者4或5的倍数)片花瓣,而单子叶植物多为3或3的倍数。
大多数植物的花都如上所述,同时具有雌蕊和雄蕊,这在植物学上称为“完全花”、“两性花”或者“雌雄同花”。不过,也有一些植物的花是“不完全花”或“单性花”,即只有雄蕊或雌蕊的花。此种情况下,如果雌花与雄花分别生长在不同的植株上,则称为“雌雄异株”。相反,如果单性的雄花和雌花同生于一植株,则称为“雌雄同株”。
有些植物的花单生于植株上,而有些植物的花则簇生于植株,对于后者而言,这些花若按照一定规律排列于花轴上,便形成了“花序”。在这一点上,必须要注意“花”的实际概念。从植物学角度看,一朵菊花或向日葵并不是一朵花,而是一头状花序,即由许多小花组成的花序,而且其中的所有小花都具有前文提及的结构。有些花具有辐射对称性,亦即如果其花被以任何角度通过中央轴线一分为二,所得的两半都是对称相等的,称为辐射对称花或整齐花,例如月季和桃花。还有些花只能按一个角度切得两个对称面,则称左右对称花或不整齐花,例如金鱼草和大部分兰花。
雌蕊由心皮所组成,包括子房、花柱和柱头3部分。胚珠包藏在子房内,得到子房的保护, 避免了昆虫的咬噬和水分的丧失。子房在受精后发育成为果实。果实具有不同的色、香、味,多种开裂方式;果皮上常具有各种钩、刺、翅、毛。果实的所有这些特点,对于保护种子成熟,帮助种子散布起着重要作用,它们的进化意义也是不言而喻的。
双受精现象,即两个精细胞进入胚囊以后,1个与卵细胞结合形成合子,另1个与2个极核结合,形成3n染色体,发育为胚乳,幼胚以3n染色体的胚乳为营养,使新植物体内矛盾增大,因而具有更强的生活力。所有被子植物都有双受精现象,这也是它们有共同祖先的一个证据。
类别下属: