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为什么陆生植物才有胚芽(为什么陆生植物长时间被水淹会死亡)

来源: 东部文学汇 时间:2023-10-21
胚为什么是陆生植物演化的里程碑?

胚在植物演化过程中,是进入高级阶段的标志。胚是研究植物个体发育规律的科学。探索精子、卵子的发生、成熟和受精,以及受精卵发育为成体的过程。

胚是由受精卵发育而成的新一代植物体的雏型,是种子中很重要的组成部分。胚已有初步的分化,在双子叶植物分化为胚芽、胚轴、胚根和子叶四部分(如大豆和蚕豆);在单子叶植物分化为胚芽、胚轴、胚根和胚乳(如玉米)。

(1)胚芽位于胚的顶端,是未来植物茎叶系统的原始体,将来发育成为植物的地上部分。

(2)胚轴位于胚芽和胚根之间,并与子叶相连,以后形成根茎相连的部分。在种子萌发时,胚轴的生长对某些种子的子叶出土有很大的帮助。

(3)胚根位于胚轴之下,呈圆锥状,是种子内主根的雏型,将来可发育成植物的主根,也是很先从破例的种子皮中长出来,并形成植株的根系。

(4)子叶是胚的叶,或者说,是暂时的叶,一般为1或2片,位于胚轴的侧方。被子植物中,胚具1片子叶的,称单子叶植物(它的营养主要来自胚乳)。具2片子叶的,称双子叶植物(它的营养主要来自子叶)。裸子植物,的胚具有多个子叶,如松属具子叶3~18枚  。

 

胚芽是怎么形成的

胚芽是实生苗的*一个叶芽,它形成于胚胎发生过程中。在胚形成的一定阶段,相对两极的细胞群分别形成根尖与茎尖的分生区,后者即为胚芽的生长锥接着由生长锥侧面的局部细胞分裂形成突起,即叶原基。一次形成的叶原基数及其排列与该植物的叶序相同:互生叶序一次产生一个,对生叶序一次产生一对,轮生叶序一次数个。随着叶原基的出现与生长,生长锥逐渐变小。至很小体积后,生长锥要经若干次细胞分裂以恢复原来大小,才产生下个或下一批叶原基。前后两次叶原基形成相间的时期称为间隔期,其长短因植物而异,可由数小时至数日。生长阶段与环境条件亦影响润隔期,如秋末冬初,活动芽向休眠芽转变,间隔期便愈来愈长甚至停止产生新原基;背阴处枝条上的间隔期长于向阳处的,等等。

种子成熟时,胚芽已具备一定数量的叶原基和内部开始组织分化的幼叶。其数量和分化程度因植物而异,如小麦有2-3个,玉米有6个。较早出现的幼叶内部开始出现原形成层并与芽轴的原形成层相连接。胚芽形成后即随同种子的休眠进入休眠状态。

种子萌动时,胚芽成为活动芽,形成实生苗的*一个枝条。同时腋芽原基开始发生,通常在由顶向下的第或第三个叶原基的叶腋处,经细胞分裂形成突起,即为腋芽的生长锥,该生长锥又如胚芽分化一样陆续出现叶原基和腋芽原基而成为发育完善的腋芽(侧芽)。腋芽可以是叶芽、花芽或混合芽。如果它又是活动芽,将因本身形成枝条而位于枝顶,成为分枝的顶芽,胚芽则在此之前已成为主茎的顶芽。有的植物在进入生殖生长阶段时,一些叶芽可转变为花芽。

陆生植物的生长需要

水分,营养,光照,温度,空气,泥土。

1、光合作用:植物具有光合作用的能力——就是说它可以借助光能及动物体内所不具备的叶绿素,利用水、无机盐和二氧化碳进行光合作用,释放氧气,产生葡萄糖——含有丰富能量的物质,供植物体利用。

2、呼吸作用:呼吸作用是高等植物代谢的重要组成部分。与植物的生命活动关系密切。生活细胞通过呼吸作用将物质不断分解,对植物体内的各种生命活动所需能量的提供和合成重要有机物的原料有重要作用。同时还可增强植物的抗病力。呼吸作用是植物体内代谢的枢纽。

3、器官

(1)根

根是植物的营养器官,通常位于地表下面,负责吸收土壤里面的水分

及溶解其中的离子,并且具有支持、贮存合成有机物质的作用。根由薄壁组织、维管组织、保护组织、机械组织和分生组织细胞组成。

根可分为四个区,很顶端的是帽状结构——根冠,以上是分生区和伸长区,再上则是带根毛的根毛区。

根冠位于根顶端分生组织的外面。外层细胞壁的高度粘液化可以减少根在往下生长过程中与土壤接触的摩擦力,起到保护作用。同时细胞中的造粉体还可保证根的向地生长,即保证其向地性(Gravitropism)。

分生区是位于根冠内方的顶端分生组织。分生区细胞能不断分裂,一方面小部分用来形成根冠细胞,而大部分则向后经过细胞的生长、分化,形成根的各种结构;另一方面保持自身原有的体积。

伸长区的细胞由分生区细胞发展而来,分裂能力已减弱,细胞延长轴伸长。伸长活动会导致原生韧皮部和初生木质部损坏,使之出现缺层(Lacuna)。

根毛区细胞已是成熟的细胞。根毛由表皮中的毛细胞(Trichoblast)生成,可有效地增大植物根部的吸收区域。树木根部的吸收面积可达400M²。

(2)茎

茎是植物的营养器官之一。是大多数植物可见的主干。当然,例如仙

人掌的变态茎。茎下接根,通过木质部将根部吸收到的水分和矿物质往上运输到各营养器官,通过韧皮部将光合作用的产物往下运输。茎来源于植物胚胎的胚芽。胚轴组成部分的茎,准确地说是子叶下的部分。

很早拥有茎的植物为现已绝种的库氏裸蕨,现存则是松叶蕨,他们没有真正的根、叶。因此维管束植物(导管植物)中,很早出现的器官是茎,根叶则是由茎演化而成。

变态茎

有些植物的茎,其功用已经特化不只是支持和运输的功能,其形态也不只是着生枝叶,我们称之变态茎。

常见的有仙人掌的块茎、洋葱的鳞茎、荸荠的球茎、姜的根茎、草莓的走茎、葡萄的卷须(茎卷须),还有茎(枝条)特化成叶状的芦笋等。

(3)叶

叶是高等植物的营养器官,侧边发育自植物的茎的叶原基。叶内含有叶绿体,是植物进行光合作用的主要场所。同时,植物的蒸散作用是通过叶的气孔实现的。

叶只出现在真正的茎上,即只有维管植物才有叶。蕨类、裸子植物和被子植物等所有高等植物都有叶。相对地,苔藓植物、藻类、真菌和地衣则没有叶。在这些扁平体中只能找到与叶相似的结构,但只能作为类似物。

完全叶包含三部分:叶片,叶柄和托叶。

叶片指的是完全叶上扁平的主体结构。它会尽可能地吸收阳光,并通过气孔调节植物体内水分和温度。

叶柄是连接叶片与茎节的部分。

托叶着生于叶柄基部两侧或叶腋处,细小,早落。不同的植物种类,托叶的形态也不同。例如豌豆有着大的叶片状托叶,而洋槐和酸枣的托叶则是针形,山樱花的托叶为羽状。其作用是保护幼叶。

(4)花

花生于花托上,很外面是花瓣,中间包裹着植物的生殖器官,雄蕊及雌

蕊。花鲜艳的颜色及诱人的香气,都是为了吸引昆虫前来。在昆虫的帮助下,完成受粉的过程,达到传宗接代的目的。多数草类及树木的花朵颜色暗淡,没有香气,不能吸引昆虫前来授粉,这种植物一般靠风力完成授粉过程。根据植物的不同,多数植物每年会开上百朵花,少数植物,如郁金香,一年只开一朵花。花期的长短也相差很大。

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。

雄蕊群是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。

雌蕊群是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。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

(5)果实

果实由花的雌蕊发育而来,多数植物的种子包裹在果实里面。草莓的“果实”由花托生长而来,是一个例外。一个果实内部的种子数量各不相同,有些只有一籽,有些则很多。果实成熟时,有些富含水分,有些则变干。含水的果实通常颜色鲜艳,可以吸引动物将其吃掉,而将种子带到远方,当种籽排出体外,就会生根发芽。有些豆科植物及其他类植物,在果实成熟后会爆裂开来,将种子射到附近,伺机发芽。有些果实重量很轻,当风吹过,会被风带到遥远的地方,完成他们传宗接代的任务。有些植物的果实,表面带有毛刺,可以沾到经过的动物身上,由动物带到远方。当从动物身上脱落时,种子就地生根发芽。[9]

由受精后雌蕊子房单一发育形成的果实称为真果,如桃、大豆等;通常把仅由子房称为真果,如桃、大豆等。

茎卵器和胚的出现在陆生植物的演化中有何重要意义

苔藓植物具有典型的颈卵器利于陆生生活,蕨类植物颈卵器开始发育简化,进化到裸子植物,则出现了胚,颈卵器已经更加退化或者简化,被子植物则颈卵器完全消失。所以颈卵器和胚的出现体现了陆生植物由低等植物到高等植物的演化。

低等植物和高等植物的区别

低等植物和高等植物的区别就是在于是否有胚芽。有胚)的就是高等植物,无胚形成的就是低等植物。高等植物是相对于低等植物而言,是苔藓植物、蕨类植物和种子植物的合称。

高等植物除了少数次生性的水生类型外,都是陆生植物,和水环境比较起来,陆地的环境条件要复杂得多,因此,适应这样的条件,使高等植物无论在外部形态上,还是内部结构上都发生了深刻的变化。

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