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        生命科學(xué)(八)

        2016-02-29 13:40:44繡夫
        科學(xué)生活 2016年2期
        關(guān)鍵詞:花柱雌性雄性

        繡夫

        所有生物可以劃分為五個界別,即:原核生物界,包括細(xì)菌和其他原核生物;原生生物界,包括單細(xì)胞真核生物,如原生動物和多數(shù)藻類;真菌界;植物界;動物界。前兩期,我們介紹了原生生物界和真菌界成員的種種情況,從《生命科學(xué)(六)》起,我們開始介紹植物界各種成員的特點,即無花植物和開花植物的種種趣事?,F(xiàn)在我們將繼續(xù)說說開花植物如何利用各種方法來授粉,即使自己的花粉中的雄性細(xì)胞與花柱中的雌性細(xì)胞相遇,從而生成種子,繁育后代。

        開花植物花粉的結(jié)構(gòu)和特點

        我們知道,植物依據(jù)能否形成種子可分為種子植物和孢子植物。孢子植物又可分為藻類、苔蘚、蕨類,均通過孢子進(jìn)行生殖,進(jìn)化順序由低到高依次為藻類→苔蘚→蕨類。關(guān)于孢子植物的情況,我們已經(jīng)在前面介紹過了。而種子植物對陸地的適應(yīng)能力很強(qiáng),依據(jù)種子外面有無果皮包被可分為被子植物(有果皮)和裸子植物(無果皮)。被子植物和裸子植物一起被合稱為開花植物。

        花粉是種子植物特有的結(jié)構(gòu),相當(dāng)于一個小孢子和由它發(fā)育的前期雄配子體。在被子植物成熟花粉粒中包含2~3個細(xì)胞,即一個營養(yǎng)細(xì)胞和一個生殖細(xì)胞或由其分裂產(chǎn)生的兩個精子。在兩個細(xì)胞的花粉粒中,兩個精子是在傳粉后在花粉管中由生殖細(xì)胞分裂形成的。裸子植物的成熟花粉粒中包含的細(xì)胞數(shù)目變化較大,有1~5個或更多個細(xì)胞,其中有1~2個原葉細(xì)胞,是雄配子體中殘留的幾個營養(yǎng)細(xì)胞,形成后往往隨即退化。

        花粉顆粒很微小,但外殼又是很堅硬的。它們的表面覆蓋著一種復(fù)雜的突起和雕紋,這種雕紋根據(jù)物種的不同而相異。某些依靠風(fēng)來傳播的花粉顆粒,有時表面會有微小的“帆”,以使它們較長時間停留在空中。

        昆蟲授粉

        與我們上期講到的罌粟相比,洋地黃具有非常復(fù)雜的花,它們的花瓣連結(jié)在一起形成一根管道,花的雄性部分和雌性部分都分布在花管道的下面。這樣的花就需要爬進(jìn)去的昆蟲,比如大黃蜂來授粉。因為洋地黃的花藥和花柱是在不同的時間發(fā)育成熟的,所以,洋地黃不能自行授粉。當(dāng)大黃蜂爬入花兒,它或者從已成熟的花藥上收集雄性花粉,或者把在另一朵花上收集到的雄性花粉帶到成熟的雌性花柱上。如此重復(fù),大黃蜂便當(dāng)了讓花兒雌雄細(xì)胞相遇的“媒人”。

        動物授粉

        澳大利亞西部有一種體型嬌小的蜜鼠,它們完全靠吸食花蜜和花粉維生。它有長長的刷狀舌頭,可以伸到花朵的深處。因為它的“工作”,花藥上的花粉沾在它的皮毛上,而花柱則收集到來自其他花兒的花粉。許多熱帶樹種的花兒授粉則由蝙蝠來完成。

        開花植物的典型繁育循環(huán)

        植物細(xì)胞受精和種子的生成

        授粉的完成是開花植物繁育后代的第一步。植物雌雄細(xì)胞的細(xì)胞核必須結(jié)合在一起,才有可能生成種子。當(dāng)花粉顆粒落在同種花兒的花柱上時,花粉便長出細(xì)小的管道,使它能穿過花柱,并與其中的胚珠相遇?;ǚ壑械男坌约?xì)胞核與胚珠中的雌性細(xì)胞核結(jié)合在一起,受精便發(fā)生了。再經(jīng)過復(fù)雜的變化,便形成了植物的種子。

        澳洲蜜鼠在為植物花兒授粉

        種子的播撒

        種子一般由種皮、胚和胚乳三部分組成,有的植物成熟的種子只有種皮和胚兩部分。種子的形成使幼小的孢子體胚珠得到母體的保護(hù),并像哺乳動物的胎兒那樣得到充足的養(yǎng)料。種子還有種種適于傳播或抵抗不良條件的結(jié)構(gòu),為植物的種族延續(xù)創(chuàng)造了良好的條件。

        植物不能移動,但它們通過進(jìn)化,已經(jīng)發(fā)展出了不同尋常的方式,使自己的種子播撒得又遠(yuǎn)又廣。比如有一種淡黃色的報春花種子,上面粘附著一種特殊的可食物質(zhì),被稱為“油質(zhì)體”。螞蟻吃掉了這些油質(zhì)體,同時拋棄了種子,也就在那里種下了報春花。

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