被子植物是自然界中最为广泛的植物群体

被子植物(angiosperms)是植物界中最为广泛的群体,包含了绝大多数的植物物种。它们是地球上最为重要的生物之一,不仅在自然界中起着重要的生态作用,还为人类提供了丰富的食物、药物和材料资源。本文将深入探讨被子植物的起源、进化、多样性以及其在人类生活中的应用。

毛酸浆、姑娘果、洋姑娘、菇娘儿

被子植物的起源
被子植物起源于距今约1.3亿年前的白垩纪时期,随着地球环境的变迁,它们逐渐适应了陆地环境,并迅速扩张。被子植物与裸子植物相比,其种子包裹在果实中,能够更好地保护种子,提高其存活率。这一特性使得被子植物在各类生态系统中广泛分布,并逐渐成为自然界中的主导植物。

现有最早的花粉粒化石和叶化石证据表明被子植物是在大约1.3亿~1.35亿年前的早白垩世起源的。在较古老的白垩纪沉积中,被子植物化石记录的数量与蕨类和裸子植物的化石相形见绌。直到离今8000~9000万年的白垩纪末期,被子植物才在地球上的大部分地区占了统治的地位。只有在早白垩世的上半期[阿尔必期(Albian)和阿普第期(Aptian)],在北半球(北美、葡萄牙、远东)才出现了无可置疑的双子叶植物叶印痕的化石。最早的,显示原始的双子叶和单子叶特征的被子植物的单沟花粉粒是在早白垩世的巴列姆期(Barremian)出现的。可是,原始被子植物的花粉与裸子植物的花粉几乎不能分辨,从而给古老花粉化石的鉴定造成很大的困难,较进化的双子叶植物的三沟花粉是在稍年轻的阿普第期的岩层中首次报道的。
古植物学家从较古老地层中原始类型的花粉发展到年轻沉积中较为派生类型的花粉这一事实获悉,被子植物在白垩纪曾经历了一个很大的多样化过程。到了白垩纪末的麦斯特列赫期(Maestrichtian)出现了若干现代科、属的化石花粉和叶,这包括木兰目、金缕梅目、毛茛目和山茶目以及若干单子叶植物的成员。化石花是在新生代第三纪始新世地层中找到的。白垩纪假定为双子叶植物的木材只有少数记录,它们代表着木质部的原始类型而缺乏进化的被子植物的特征,对白垩纪时期叶化石的研究结果表明存在着一个逐渐多样化的式样,即从为现代的某些木兰目所共有的叶型过渡到与现存的蔷薇亚纲形态上相似的叶型的过程。
但F·L·S·麦尔维尔认为:20世纪70年代发现的具有和被子植物一样的封闭式胚珠的晚二叠纪化石被鉴定为舌蕨亚纲(Glossopteridae)的Glossopteris linearis和Breytenia Plumsteadiae这一事实表明,被子植物起源于二叠纪,并创立了与被子植物花的起源有关的生殖叶学说。他假定舌蕨亚纲在三叠纪早期遭到了一场毁灭性的打击后几乎全为后来占优势的Dichroidium区系所取代。从舌蕨亚纲的残余进化而来的被子植物在三叠纪的剩余部分和侏罗纪的前半期扩展缓慢,到了白垩纪才加快了速度。

被子植物的进化历程非常丰富多样。从最早的原始被子植物到现在的各类花卉,被子植物经历了无数次的演化和适应,形成了各式各样的形态和生态习性。被子植物的进化可以追溯到古老的恐龙时代,而现在的花朵则是被子植物进化的最终产物。花朵的出现使得被子植物能够依赖昆虫等生物进行传粉,进一步提高了种子的传播效率。
被子植物的多样性是令人惊叹的。目前已知的被子植物物种数量超过30万种,形态各异,分布广泛。无论是高大的树木,还是微小的草本植物,都可以归类为被子植物。被子植物的多样性使得它们能够适应各种不同的生态环境,从沙漠到雨林,从高山到海洋,被子植物无处不在。

华鼠尾草、紫参、大理茜草、滇茜草、红根、色子片、石见穿

被子植物形态特征
被子植物的花
被子植物在形态上具有不同于裸子植物所具有的孢子叶球的花;胚珠被包藏于闭合的子房内,由子房发育成果实;子叶1~2枚(很少3~4枚);维管束主要由导管构成;在生殖上配子体大大简化,以最少的分裂次数而发育,雌配子体中的颈卵器已不发育;在生态上适应于广泛的各式各样的生存条件;在生理功能上具有比裸子植物和蕨类植物大得多的对光能利用的适应性。全世界约有300~450个科(各个分类系统科概念不同)、25万种,大多数科分布在热带,2/3的种限于热带或其邻近地区。中国约2.5万种,分别隶属于291科和3050属。
传统上,开花植物被分成两个类别,一般称之为“双子叶植物”和“单子叶植物”,这些名称主要是来自观察双子叶植物大多有两个子叶,而单子叶植物大多只有一个而来的,并非绝对。就特征而言,子叶的数目并不是一个特别便利且可靠的特征。
被子植物的果实
果实作为被子植物的繁殖器官,其所具有的鉴定特征是探讨植物的系统发育和系统分类的基础(Tiffney, 1990)。但是繁殖器官生长和成熟的季节性原因,使得在全球新生代地层中果实化石的发现报道不像叶片化石那样广泛。一般情况下,花瓣保存为化石的概率较小,而植物的果实和种子常常能够保存为化石。
根据植物遗传基因学研究:单子叶植物实际是由古代的双子叶植物演化而来,在睡莲目与当今双子叶植物分道扬镳时,单子叶植物和现代双子叶植物还是同一个祖先。单子叶植物会形成一单系群,称之为单子叶植物分支,是双子叶植物的一个特化分支,这使传统的双子叶植物分类成为一个并系群而不再被视为有效分类。但是,双子叶植物则不是,而是只有大部份双子叶植物可组成单系群,称之为真双子叶植物分支。而除去真双子叶植物分支外的其他剩余双子叶植物则被称为古双子叶植物分支,但此一名称只是方便而已,因为它并不是一个单系群。

被子植物在人类生活中起着重要的作用。首先,被子植物提供了丰富的食物资源。大米、小麦、水果、蔬菜等常见的食物都是被子植物。其次,被子植物还提供了丰富的药物资源,许多草药和药用植物都是被子植物。此外,被子植物还为人类提供了木材、纤维等重要的材料资源。

野苜蓿、镰荚苜蓿、黄花苜蓿、豆豆苗、连花生

灭绝的被子植物
被子植物灭绝物种有40种, 分属28科37属。其中特有种29种, 木本植物24种。灭绝种类最多的科依次为兰科(5种)和杜鹃花科(3种); 具有2种的有苦苣苔科、水鳖科、唇形科、樟科、百合科和马鞭草科; 其余20科各含1种。
物种灭绝的主要原因是生境的丧失和退化。人类经济活动改变了土地使用性质, 使野生植物分布地转变为农林植物栽培、养殖和放牧、城镇建设及路网管线建设用地, 从而蚕食毁坏了植物的原生境,造成物种居群数量减少直至消失。还有少数物种的灭绝主要是由于人为过度采集所导致的, 如五加科的三七(Panax notoginseng)和木兰科的绒毛含笑。

被子植物Angiospermae
芒苞草科Acanthochlamydaceae
芒苞草Acanthochlamys bracteata Ⅱ
槭树科Aceraceae
梓叶槭Acer catalpifolium Ⅱ
羊角槭Acer yangjuechi Ⅱ
云南金钱槭Dipteronia dyerana Ⅱ
泽泻科Alismataceae
*长喙毛茛泽泻Ranalisma rostratum Ⅰ
*浮叶慈菇Sagittaria natans Ⅱ
夹竹桃科Apocynaceae
富宁藤Parepigynum funingense Ⅱ
蛇根木Rauvolfia serpentina Ⅱ
萝藦科Asclepiadaceae
驼峰藤Merrillanthus hainanensis Ⅱ
桦木科Betulaceae
盐桦Betula halophila Ⅱ
金平桦Betula jinpingensis Ⅱ
普陀鹅耳枥Carpinus putoensis Ⅰ
天台鹅耳枥Carpinus tientaiensis Ⅱ
天目铁木Ostrya rehderiana Ⅰ
伯乐树科Bretschneideraceae
伯乐树(钟萼木) Bretschneidera sinensis Ⅰ
花蔺科Butomaceae
*拟花蔺Butomopsis latifolia Ⅱ
忍冬科Caprifoliaceae
七子花Heptacodium miconioides Ⅱ
石竹科Caryophyllaceae
金铁锁Psammosilene tunicoides Ⅱ
卫矛科Celastraceae
膝柄木Bhesa sinensis Ⅰ
十齿花Dipentodon sinicus Ⅱ
永瓣藤Monimopetalum chinense Ⅱ
连香树科Cercidiphyllaceae
连香树Cercidiphyllum japonicum Ⅱ
使君子科Combretaceae
萼翅藤Calycopteris floribunda Ⅰ
千果榄仁Terminalia myriocarpa Ⅱ
菊科Compositae
*画笔菊Ajaniopsis penicilliformis Ⅱ
*革苞菊Tugarinovia mongolica Ⅰ
四数木科Datiscaceae
四数木Tetrameles nudiflora Ⅱ
龙脑香科Dipterocarpaceae
东京龙脑香Dipterocarpus retusus Ⅰ
狭叶坡垒Hopea chinensis Ⅰ
无翼坡垒(铁凌) Hopea exalata Ⅱ
坡垒Hopea hainanensis Ⅰ
多毛坡垒Hopea mollissima Ⅰ
望天树Parashorea chinensis Ⅰ
广西青梅Vatica guangxiensis Ⅱ
青皮(青梅) Vatica mangachapoi Ⅱ
茅膏菜科Droseraceae
*貉藻Aldrovanda vesiculosa Ⅰ
胡颓子科Elaeagnaceae
翅果油树Elaeagnus mollis Ⅱ
大戟科Euphorbiaceae
东京桐Deutzianthus tonkinensis Ⅱ
壳斗科Fagaceae
华南锥Castanopsis concinna Ⅱ
台湾水青冈Fagus hayatae Ⅱ
三棱栎Formanodendron doichangensis Ⅱ
瓣鳞花科 Frankeniaceae
*瓣鳞花Frankenia pulverulenta Ⅱ
龙胆科Gentianaceae
*辐花Lomatogoniopsis alpina Ⅱ
苦苣苔科Gesneriaceae
瑶山苣苔Dayaoshania cotinifolia Ⅰ
单座苣苔Metabriggsia ovalifolia Ⅰ
秦岭石蝴蝶Petrocosmea qinlingensis Ⅱ
报春苣苔Primulina tabacum Ⅰ
辐花苣苔Thamnocharis esquirolii Ⅰ
禾本科Gramineae
酸竹Acidosasa chinensis Ⅱ
*沙芦草Agropyron mongolicum Ⅱ
*异颖草Anisachne gracilis Ⅱ
*短芒披碱草Elymus breviaristatus Ⅱ
*无芒披碱草Elymus submuticus Ⅱ
*毛披碱草Elymus villifer Ⅱ
*内蒙古大麦Hordeum innermongolicum Ⅱ
*药用野生稻Oryza officinalis Ⅱ
*普通野生稻Oryza rufipogon Ⅱ
*四川狼尾草Pennisetum sichuanense Ⅱ
*华山新麦草Psathyrostachys huashanica Ⅰ
*三蕊草Sinochasea trigyna Ⅱ
*拟高粱Sorghum propinquum Ⅱ
*箭叶大油芒Spodiopogon sagittifolius Ⅱ
*中华结缕草Zoysia sinica Ⅱ
小二仙草科Haloragidaceae
*乌苏里狐尾藻Myriophyllum ussuriense Ⅱ
金缕梅科Hamamelidaceae
山铜材Chunia bucklandioides Ⅱ
长柄双花木Disanthus cercidifolius var. longipes Ⅱ
半枫荷Semiliquidambar cathayensis Ⅱ
银缕梅Shaniodendron subaequalum Ⅰ
四药门花Tetrathyrium subcordatum Ⅱ
水鳖科Hydrocharitaceae
*水菜花Ottelia cordata Ⅱ
唇形科Labiatae
子宫草Skapanthus oreophilus Ⅱ
樟科Lauraceae
油丹Alseodaphne hainanensis Ⅱ
樟树(香樟) Cinnamomum camphora Ⅱ
普陀樟Cinnamomum japonicum Ⅱ
油樟Cinnamomum longepaniculatum Ⅱ
卵叶桂Cinnamomum rigidissimum Ⅱ
润楠Machilus nanmu Ⅱ
舟山新木姜子Neolitsea sericea Ⅱ
闽楠Phoebe bournei Ⅱ
浙江楠Phoebe chekiangensis Ⅱ
楠木Phoebe zhennan Ⅱ
豆科Leguminosae
*线苞两型豆Amphicarpaea linearis Ⅱ
黑黄檀(版纳黑檀) Dalbergia fusca Ⅱ
降香(降香檀) Dalbergia odorifera Ⅱ
格木Erythrophleum fordii Ⅱ
山豆根(胡豆莲) Euchresta japonica Ⅱ
绒毛皂荚Gleditsia japonica var. velutina Ⅱ
*野大豆Glycine soja Ⅱ
*烟豆Glycine tabacina Ⅱ
*短绒野大豆Glycine tomentella Ⅱ
花榈木(花梨木) Ormosia henryi Ⅱ
红豆树Ormosia hosiei Ⅱ
缘毛红豆Ormosia howii Ⅱ
紫檀(青龙木) Pterocarpus indicus Ⅱ
油楠(蚌壳树) Sindora glabra Ⅱ
任豆(任木) Zenia insignis Ⅱ
狸藻科Lentibulariaceae
*盾鳞狸藻Utricularia punctata Ⅱ
木兰科Magnoliaceae
长蕊木兰Alcimandra cathcardii Ⅰ
地枫皮Illicium difengpi Ⅱ
单性木兰 Kmeria septentrionalis Ⅰ
鹅掌楸Liriodendron chinense Ⅱ
大叶木兰Magnolia henryi Ⅱ
馨香玉兰Magnolia odoratissima Ⅱ
厚朴Magnolia officinalis Ⅱ
凹叶厚朴Magnolia officinalis subsp. biloba Ⅱ
长喙厚朴Magnolia rostrata Ⅱ
圆叶玉兰Magnolia sinensis Ⅱ
西康玉兰Magnolia wilsonii Ⅱ
宝华玉兰Magnolia zenii Ⅱ
香木莲Manglietia aromatica Ⅱ
落叶木莲Manglietia decidua Ⅰ
大果木莲Manglietia grandis Ⅱ
毛果木莲Manglietia hebecarpa Ⅱ
大叶木莲Manglietia megaphylla Ⅱ
厚叶木莲Manglietia pachyphylla Ⅱ
华盖木Manglietiastrum sinicum Ⅰ
石碌含笑Michelia shiluensis Ⅱ
峨眉含笑Michelia wilsonii Ⅱ
峨眉拟单性木兰Parakmeria omeiensis Ⅰ
云南拟单性木兰Parakmeria yunnanensis Ⅱ
合果木Paramichelia baillonii Ⅱ
水青树Tetracentron sinense Ⅱ
楝科Meliaceae
粗枝崖摩Amoora dasyclada Ⅱ
红椿Toona ciliata Ⅱ
毛红椿Toona ciliata var. pubescens Ⅱ
防己科Menispermaceae
藤枣Eleutharrhena macrocarpa Ⅰ
肉豆蔻科Myristicaceae
海南风吹楠Horsfieldia hainanensis Ⅱ
滇南风吹楠Horsfieldia tetratepala Ⅱ
云南肉豆蔻Myristica yunnanensis Ⅱ
茨藻科Najadaceae
*高雄茨藻Najas browniana Ⅱ
*拟纤维茨藻Najas pseudogracillima Ⅱ
睡莲科Nymphaeaceae
*莼菜Brasenia schreberi Ⅰ
*莲Nelumbo nucifera Ⅱ
*贵州萍逢草Nuphar bornetii Ⅱ
*雪白睡莲Nymphaea candida Ⅱ
蓝果树科Nyssaceae
喜树(旱莲木) Camptotheca acuminata Ⅱ
珙桐Davidia involucrata Ⅰ
光叶珙桐Davidia involucrata var. vilmoriniana Ⅰ
云南蓝果树Nyssa yunnanensis Ⅰ
金莲木科Ochnaceae
合柱金莲木Sinia rhodoleuca Ⅰ
铁青树科Olacaceae
蒜头果Malania oleifera Ⅱ
木犀科Oleaceae
水曲柳Fraxinus mandshurica Ⅱ
棕榈科Palmae
董棕Caryota urens Ⅱ
小钩叶藤Plectocomia microstachys Ⅱ
龙棕Trachycarpus nana Ⅱ
罂粟科Papaveraceae
*红花绿绒蒿Meconopsis punicea Ⅱ
斜翼科Plagiopteraceae
斜翼Plagiopteron suaveolens Ⅱ
川苔草科Podostemaceae
*川藻(石蔓) Terniopsis sessilis Ⅱ
蓼科Polygonaceae
*金荞麦Fagopyrum dibotrys Ⅱ
报春花科Primulaceae
*羽叶点地梅Pomatosace filicula Ⅱ
毛茛科Ranunculaceae
粉背叶人字果Dichocarpum hypoglaucum Ⅱ
独叶草Kingdonia uniflora Ⅰ
马尾树科Rhoipteleaceae
马尾树Rhoiptelea chiliantha Ⅱ
茜草科Rubiaceae
绣球茜Dunnia sinensis Ⅱ
香果树Emmenopterys henryi Ⅱ
异形玉叶金花Mussaenda anomala Ⅰ
丁茜Trailliaedoxa gracilis Ⅱ
芸香科Rutaceae
黄檗(黄菠椤) Phellodendron amurense Ⅱ
川黄檗(黄皮树) Phellodendron chinense Ⅱ
杨柳科Salicaceae
钻天柳Chosenia arbutifolia Ⅱ
无患子科Sapindaceae
伞花木Eurycorymbus cavaleriei Ⅱ
掌叶木Handeliodendron bodinieri Ⅰ
山榄科Sapotaceae
海南紫荆木Madhuca hainanensis Ⅱ
紫荆木Madhuca pasquieri Ⅱ
虎耳草科Saxifragaceae
黄山梅Kirengeshoma palmata Ⅱ
蛛网萼Platycrater arguta Ⅱ
冰沼草科Scheuchzeriaceae
*冰沼草Scheuchzeria palustris Ⅱ
玄参科Scrophulariaceae
*胡黄连Neopicrorhiza scrophulariiflora Ⅱ
呆白菜(崖白菜) Triaenophora rupestris Ⅱ
茄科Solanaceae
*山莨菪Anisodus tanguticus Ⅱ
黑三棱科Sparganiaceae
*北方黑三棱Sparganium hyperboreum Ⅱ
梧桐科Sterculiaceae
广西火桐Erythropsis kwangsiensis Ⅱ
丹霞梧桐Firmiana danxiaensis Ⅱ
海南梧桐Firmiana hainanensis Ⅱ
蝴蝶树Heritiera parvifolia Ⅱ
平当树Paradombeya sinensis Ⅱ
景东翅子树Pterospermum kingtungense Ⅱ
猛仑翅子树Pterospermum menglunense Ⅱ
安息香科Styracaceae
长果安息香Changiostyrax dolichocarpa Ⅱ
秤锤树Sinojackia xylocarpa Ⅱ
瑞香科Thymelaeaceae
土沉香Aquilaria sinensis Ⅱ
椴树科Tiliaceae
柄翅果Burretiodendron esquirolii Ⅱ
蚬木Burretiodendron hsienmu Ⅱ
滇桐Craigia yunnanensis Ⅱ
海南椴Hainania trichosperma Ⅱ
紫椴Tilia amurensis Ⅱ
菱科Trapaceae
*野菱Trapa incisa Ⅱ
榆科Ulmaceae
长序榆Ulmus elongata Ⅱ
榉树Zelkova schneideriana Ⅱ
伞形科Umbelliferae
*珊瑚菜(北沙参) Glehnia littoralis Ⅱ
马鞭草科Verbenaceae
海南石梓(苦梓) Gmelina hainanensis Ⅱ
姜科Zingiberaceae
茴香砂仁Etlingera yunnanense Ⅱ
拟豆蔻Paramomum petaloideum Ⅱ
长果姜Siliquamomum tonkinense Ⅱ
一枝黄花Common Goldenrod

总结起来,被子植物作为自然界中最为广泛的植物群体,其起源、进化、多样性以及在人类生活中的应用都是令人着迷的话题。了解被子植物的重要性和多样性,有助于我们更好地保护和利用这一自然资源,同时也能够更好地理解自然界的奥秘。

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