新的形態(tài)學(廣義)性狀的大量積累,特別是對花的形態(tài)發(fā)生的廣泛研究,以及在此基礎上的花發(fā)育進化遺傳學的開展,對于理解花的多樣性分化的機理帶來了希望。
利用DNA序列資料以及根據這些資料推導的被子植物各個大類群的系統(tǒng)發(fā)育樹迅速增加,對于被子植物的起源、分化和現存各大類群之間的關系提出了許多新觀點,也不斷地對傳統(tǒng)的觀念提出挑戰(zhàn)。結實器官化石不斷地被發(fā)掘,為人們進一步地了解被子植物的歷史、進化和關系提供了直接證據。自達爾文的《物種起源》一書出版之后,生物學家才真正地走上進行自然分類的道路,在分類工作中人們試圖去尋求“自然類群”和“共同祖先”,亦將重建生物分類群的系統(tǒng)發(fā)育作為研究的目標。
現存的被子植物若從早白堊紀大爆發(fā)時算起,已經演化了上億年的歷史,如果要追溯到它們的祖先類型起源,被子植物大約有兩億年左右的演化歷史,經歷了起源、分化、滅亡和發(fā)展的過程。對于約有兩億年左右演化歷史的被子植物來說,不可能建立一個包括全部已絕滅的類群和現在生存的類群在內的譜系發(fā)生系統(tǒng),而只能對現存的類群進行系統(tǒng)排列,以反映它們之間或近或遠的親緣關系。
一、被子植物的起源與進化
二、被子植物的系統(tǒng)演化與分類系統(tǒng)簡介 總結與復習 經典的植物分類,是建立在對植物的形態(tài)特征的鑒別基礎上的。花器官的特征和各組成部分的形狀差異是物種鑒別的主要依據。
根據花瓣的數目以及離合程度可以分為舌狀、筒狀、漏斗狀、鐘狀、輪狀、十字型、蝶形花冠。
雄蕊的類型也是多樣的,有單體雄蕊、二體雄蕊、多體雄蕊、二強雄蕊、四強雄蕊,聚藥雄蕊。
無限花序的開花順序由下向上,或由邊緣向中央,可分為:總狀花序、穗狀花序、肉穗花序、茅荑花序、傘房花序、傘形花序、頭狀花序、隱頭花序,以此作為單位還可構成復合的花序,如復總狀花序(圓錐花序)、復穗狀花序。有限花序開花順序從上向下,從內向外,可分為單歧聚傘花序、二歧聚傘花序、多歧聚傘花序、輪傘花序。
被子植物亞門為雙子葉植物和單子葉植物兩個綱,它們的主要形態(tài)特征比較如下表:
被子植物系統(tǒng)演化過程中,木蘭科與毛莨科是雙子葉植物中的原始類群。其原始性狀為雄、雌蕊均為多數,離生,并作螺旋狀排列。澤瀉科和百合科是單子葉植物中古老的類型。菊科是雙子葉植物中最進化的一科,構成系統(tǒng)進化干的頂峰,具有多樣的適應能力及進化性狀,如頭狀花序是花序中進化的性狀;花瓣聯合、聚藥雄蕊、子房下位,胚珠少數等都為進化的性狀。蘭科植物的花,形態(tài)結構高度特化是被子植物中適應于昆蟲傳粉的進化類群。禾本科的花高度簡化,如花被退化、花粉松散、干燥光滑等性狀適于風媒傳粉,也是進化的類群。
對于經濟價值高的分科要重點掌握其科的特征及識別要點。錦葵科中有重要的纖維作物。如棉花、洋麻等。單體雄蕊、花藥1室及蒴果為這科的顯著性狀。豆科中有著名的油料作物和豆類雜糧,如大豆、蠶豆、赤豆等。豆科植物的種類很多,根據花冠的形態(tài)、雄蕊的數目等再分為含羞草亞科、云實亞科和蝶形花亞科,應著重了解劃分亞科的依據。十字花科是蔬菜類植物集中的科,并有重要的油料作物——油菜。薔薇科中有許多果樹和觀賞植物。根據子房位置、胚珠數目、花托和果實的不同形態(tài)特征,了解繡線菊亞科、薔薇亞科、李亞科和蘋果亞科四個亞科的特征。唇形科中芳香植物和藥用植物較多。它的最突出的性狀是唇形花冠、子房深四裂、四個小堅果。百合科中蔬菜、藥用、觀賞植物資源豐富。它是單子葉植物的典型代表,要掌握它的典型性狀。禾本科植物中,糧食作物種類特多。要著重掌握其花序、小穗和小花的結構特征,此外小穗在穗軸上的排列情況以及小穗兩側壓扁或背腹壓扁等性狀,在禾本科分屬分種中是重要的依據,也須加深理解。
在學習分類時,對于易于混淆的科、屬可應用比較的方法,如蓼科與藜科、旋花科與茄科、莎草科與禾本科等主要特征的比較。
對于習見的經濟植物,如桑、板栗、蕎麥、茶、蓖麻、南瓜、胡蘿卜、薄荷、慈姑、蔥和常見的花卉等,要知道它們所屬的科,并能按照該植物情況說出該科的特征。
學習被子植物分類系統(tǒng)時,對于具代表性的思格勒與哈欽松兩個分類系統(tǒng)作一般的了解。它們的主要觀點如下表:
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