種子植物在進(jìn)化中的適應(yīng)對(duì)策多樣性

種子植物在進(jìn)化中的適應(yīng)對(duì)策多樣性摘要：種子植物在適應(yīng)環(huán)境的對(duì)策方面與環(huán)境取得了與高度一致性，在植物界中種子植物占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。根、莖、葉的分化和種子的出現(xiàn)使其能夠較好的適應(yīng)多種生存環(huán)境，原因就是種子植物適應(yīng)對(duì)策具有多樣性。本文從種子植物器官的特征，了解和分析種子植物的一些進(jìn)化特征以及種子植物進(jìn)化過(guò)程中適應(yīng)對(duì)策的多樣性。關(guān)鍵詞：種子植物進(jìn)化適應(yīng)策略多樣性TheadaptationstrategydiversityofseedplantsinevolutionAbstract:seedplantshavedevelopedaspecialstrategyofadaptingtotheenvironmenttoahighaccordance.Inplantage,thoseseedplantstaketheprevailingposition.TheDifferentiationofroot,stemandleafandtheemergenceofseedenablethemtofinelyadapttovariousenvironmentalconditions,thereasonisthattheiradaptationstrategiesarevaried.Thispaperwilldiscussthefeaturesofplantorgans,comprehendingandanalysingtheevolutionaltraitsofseedplantsanditsadaptationstrategydiversityduringtheprocessofevolution.Keywords:SeedplantsEvolutionAdaptationstrategiesDiversity植物是生命的先鋒。并以其具有獨(dú)特的光合作用而與其他生物形成鮮明的對(duì)比。它是最直接暴露在自然界的生命。對(duì)環(huán)境最敏感，適應(yīng)變化也最深刻［1］。因而對(duì)每一個(gè)物種都有其特定的生要求．每一個(gè)植物類群只有在其特定的生存條件下，才能穩(wěn)定地發(fā)展［2］。種子植物也不例外，在期的自然選擇過(guò)程中，種子植物取得了與環(huán)境的高度一致性，因此在植物界中它是占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的類群。根、莖、葉的分化和種子的出現(xiàn)使其能夠較地適應(yīng)多種生存環(huán)境，使其廣泛分布于地球表面陸地的大部分地區(qū)。植物進(jìn)化和適應(yīng)的策略從大的方面講是生存環(huán)境從水生過(guò)渡到陸生，結(jié)構(gòu)由簡(jiǎn)單變?yōu)閺?fù)雜，個(gè)體生活史的演化表現(xiàn)出世代交替的過(guò)程，生殖方式和生殖器官的演化也是植物適應(yīng)性進(jìn)化多樣性的重要方面。下面擬對(duì)植物學(xué)課本中所涉及到的種子植物中裸子植物和被子植物的一些器官在進(jìn)化中的適應(yīng)策略多樣性加以分析。莖的進(jìn)化和適應(yīng)策略植物莖的進(jìn)化主要表現(xiàn)在植物在生長(zhǎng)過(guò)程中運(yùn)輸方式的進(jìn)化，使水、無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)物的運(yùn)輸效率大大提高。分枝方式的進(jìn)化使整個(gè)植物同化和吸收表面迅速增加，能夠充分利用外界物質(zhì)，產(chǎn)生足夠的營(yíng)養(yǎng)，供植物體生長(zhǎng)和繁殖需要。運(yùn)輸方式的進(jìn)化和適應(yīng)策略莖中維管束是植物體內(nèi)輸送水分、礦質(zhì)元素、有機(jī)養(yǎng)料的通道。水分、礦質(zhì)元素的輸送是靠導(dǎo)管分子或管胞來(lái)實(shí)現(xiàn)的。管胞是單個(gè)細(xì)胞，末端楔形，在莖中縱向排列，上、下2個(gè)細(xì)胞的端部緊密地重疊，水分是通過(guò)管胞壁上的紋孔實(shí)現(xiàn)水分的輸送。導(dǎo)管分子是管胞分子的端壁溶解，形成了穿孔，從而使水分的運(yùn)輸變得暢通無(wú)阻，使導(dǎo)管比管胞有了更高的輸水效率。同樣，有機(jī)養(yǎng)料的輸送是由篩管分子或篩胞來(lái)完成的。篩管分子與導(dǎo)管相似，在上、下相連的分子端壁上分化出具孑L的篩板。而篩胞間則無(wú)，只是在細(xì)胞壁上分化出了篩域，輸導(dǎo)能力較篩管分子低。裸子杭物莖中的輸導(dǎo)組織只有管胞和篩胞，而被子植物則主要是導(dǎo)管和篩管，從而保證了被子植物較裸子植物有更強(qiáng)大的輸導(dǎo)能力。也使其比裸子植物有了更強(qiáng)的適應(yīng)能力和更廣泛的分布區(qū)域。分枝方式的進(jìn)化和適應(yīng)策略分枝是植物生長(zhǎng)中普遍存在的現(xiàn)象，是植物的基本特征之一。種子植物莖的分枝類型一般只有單軸分枝、合軸分枝有時(shí)也出現(xiàn)假二叉分枝。在植物界中。比較原始的分枝方式是二叉分枝，在低等植物藻類和高等植物苔類及少數(shù)蕨類中多見(jiàn)。單軸分枝在蕨類植物和裸子植物中占優(yōu)勢(shì)。具有這類分枝方式的植物主干極明顯．木材高大挺直，這主要是由于頂芽不斷地向上伸展，抑制了側(cè)枝的生長(zhǎng)，導(dǎo)致主干的伸長(zhǎng)和加粗比側(cè)枝要強(qiáng)得多。被子植物的主要分枝方式是合軸分枝，是先進(jìn)的分枝方式。合軸分枝的植物枝葉繁茂，光合作用面積擴(kuò)大，對(duì)于植物的生長(zhǎng)、發(fā)育有著比裸子植物更積極的作用。這種分枝方式的出現(xiàn)是由于頂芽在生長(zhǎng)季節(jié)中，生長(zhǎng)遲緩或死亡，或頂芽分化為花芽，從而保證了頂芽下的腋芽得以生長(zhǎng)和伸展，每年同樣地交替進(jìn)行，使主干繼續(xù)生長(zhǎng)。同時(shí)側(cè)枝的生長(zhǎng)最終使植物體變得樹冠開闊．高大茂盛［5-6］。葉的進(jìn)化和適應(yīng)策略被子植物較裸子植物生長(zhǎng)得快，適應(yīng)性強(qiáng)，這與植物的葉片形狀也有一定的聯(lián)系。葉是植物進(jìn)行光合作用、蒸騰作用的器官。葉的形狀有多種多樣，從面積較小的針形、鱗形葉到面積較大的橢圓形、心形等闊葉的多種類型。裸子植物的葉形多呈現(xiàn)針形或鱗形，這可能與其不發(fā)達(dá)的輸導(dǎo)組織相適應(yīng)。裸子植物都是木本植物，高大的植物體在生長(zhǎng)過(guò)程中需要大量的水分和養(yǎng)料，但其不發(fā)達(dá)的輸導(dǎo)組織又決定了其植物體的生長(zhǎng)速度不能太快。葉使這兩者之間的矛盾得到了解決，裸子植物的葉形多為針形或鱗形，光合作用的面積小，蒸騰作用較弱，因此在中生代侏羅紀(jì)繁盛的裸子植物因不能適應(yīng)環(huán)境的變化而從地球上逐漸的減少。被子植物的葉多為闊葉，葉片面積大，光合作用強(qiáng)，蒸騰強(qiáng)度大，由此產(chǎn)生的強(qiáng)大的蒸騰拉力保證了根部吸收的水分通過(guò)發(fā)達(dá)的輸導(dǎo)組織源源不斷運(yùn)輸?shù)街参矬w的各個(gè)部分同時(shí)光合作用合成的有機(jī)養(yǎng)料也隨著水分的運(yùn)輸而分配到植物體相應(yīng)的部位［5-6］。形成種子的進(jìn)化和適應(yīng)策略植物在形成種子的過(guò)程中，花結(jié)構(gòu)的進(jìn)化使其能夠?yàn)楫惢▊鞣蹌?chuàng)造條件。生殖器官和生殖方式的進(jìn)化為植物受精作用創(chuàng)造條件。3.1花的進(jìn)化和適應(yīng)策略裸子植物和被子植物同屬種子植物。但是種子的形成過(guò)程是有差異的，構(gòu)成種子的幾個(gè)部分在形成過(guò)程中也有些不同。裸子植物形成球花，球花由孢子葉形成，小孢子形成雄球花，大孢子形成雌球花，最后經(jīng)過(guò)發(fā)育形成雌雄配子，這種花一般借助風(fēng)力傳粉。被子植物不大一樣，它們有了由花萼、花冠、雄蕊和雌蕊組成的真正的花結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)有艷麗的色彩和特殊的氣味來(lái)增強(qiáng)傳粉效率，從而為異花傳粉創(chuàng)造條件，因而它們能夠吸引昆蟲、鳥等來(lái)幫助傳粉，而昆蟲傳粉為植物的主要傳粉方式，為植物生殖提供新的隔離方式，從而能使物種的成種速率提高；昆蟲傳粉比風(fēng)力傳粉更有效地在居群密度低和大區(qū)域內(nèi)幫助植物遠(yuǎn)緣雜交，更有利于種系的延續(xù)［3,5］。孢粉粒結(jié)構(gòu)的進(jìn)化近年來(lái)人們把目光轉(zhuǎn)向孢粉粒結(jié)構(gòu)的研究，通過(guò)超薄切片和掃描電鏡研究得知。大多數(shù)被子植物的花粉壁是由纖維素內(nèi)壁和孢粉素外壁組成。孢粉素外壁又分為不成層狀的外壁內(nèi)層和外表層．外表層又可分為基層，柱層及蓋層；裸子植物的花粉則不然，外壁內(nèi)層為層狀。外表層多為顆粒狀，不像被子植物那樣復(fù)雜。這種結(jié)構(gòu)的進(jìn)化為花粉的成長(zhǎng)創(chuàng)造有利條件［4］。生殖器官和生殖方式的進(jìn)化和適應(yīng)對(duì)策裸子植物中的雄配子體即成熟花粉粒來(lái)自小孢子葉球上小孢子囊內(nèi)的小孢子母細(xì)胞減數(shù)分裂形成的小孢子。作為雄配子體的第1個(gè)細(xì)胞小孢子的分裂會(huì)產(chǎn)生精子器原始細(xì)胞繼續(xù)分裂才形成生殖__細(xì)胞，此時(shí)花粉粒成熟。雌配子體是著生于大孢子葉球上的大孢子囊內(nèi)的大孢子母細(xì)胞減數(shù)分裂形成的大孢子。大孢子囊相當(dāng)于胚珠，但是裸露而生。作為雌配子體的第1個(gè)細(xì)胞大孢子最終分裂，在頸卵器內(nèi)產(chǎn)生卵細(xì)胞。經(jīng)過(guò)精卵細(xì)胞結(jié)合形成二倍體的胚。頸卵器是裸子植物的雌性生殖器官。被子植物則形成特殊的繁殖器官——花。雄蕊的花藥和雌蕊的子房中分別分化形成成熟的花粉粒和成熟胚囊．成熟胚囊中的卵細(xì)胞和助細(xì)胞共同構(gòu)成了結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單的雌性生殖單位——卵器。胚乳不是由雌配子體發(fā)育而來(lái)的，而是由2個(gè)極核和1個(gè)精細(xì)胞融合形成的．包含著父本和母本植物的遺傳性，并且是胚發(fā)育過(guò)程中的養(yǎng)料。被子植物的雙受精過(guò)程使其擁有了比裸子植物更大的變異性，更強(qiáng)的生活力更廣的適應(yīng)性[5-8]。種子結(jié)構(gòu)的進(jìn)化和適應(yīng)策略植物在形成種子過(guò)程中,裸子植物種子缺少了果皮的包裹使其暴露在外，而被子植物種子卻躲藏在果皮內(nèi)，果實(shí)使種子具有了良好的保護(hù)結(jié)構(gòu)，能夠渡過(guò)不良環(huán)境，使植物種族得到繁衍，同時(shí)對(duì)種子傳播也具有意義。因此,從新生代以來(lái)，被子植物在自然界占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。自然選擇具有使植物不斷地進(jìn)化適應(yīng)于一定的環(huán)境條件的作用。然而，環(huán)境的變化是永無(wú)止境的，自然選擇對(duì)植物和動(dòng)物的生存標(biāo)準(zhǔn)也是隨著環(huán)境的變化而改變[2],一種植物要生存必須適應(yīng)自然選擇,適應(yīng)環(huán)境的變化。因而在學(xué)習(xí)過(guò)程,中去尋找植物適應(yīng)環(huán)境的特征可以更加全面而深人的理解種子植物在進(jìn)化過(guò)程中與環(huán)境之間的相關(guān)適應(yīng)。參考文獻(xiàn)李璇，馬正學(xué)，徐小靜.環(huán)境進(jìn)化論基礎(chǔ)[M].北京：中央民族大學(xué)出版社.2004.周靜波?植物進(jìn)化與物種絕滅現(xiàn)象[J].生物學(xué)雜志，2001,18(1)：9—11.張紅玉.蟲媒植物與傳粉昆蟲的協(xié)同進(jìn)化(一)[J].四川林業(yè)科技，2005,26(3)：39-41.郝守剛，馬學(xué)平，董熙平等.生命的起源與演化[J].北京：高等教育出版社.2004.陸時(shí)萬(wàn)，徐祥生，沈敏健.植物學(xué)[M].第2版(上冊(cè)).北京：高等教育出版社.2006.吳國(guó)芳，馮志堅(jiān)，馬煒梁等.植物學(xué)[M].第2版(下冊(cè)).北京：高等教育出版社.2006.李博等.生態(tài)