裸子植物

裸子植物

名称来源

裸子植物是指种子植物中，胚珠在一开放的孢子叶上边缘或叶面的植物，其胞子叶通常会排列成圆椎的形状。种子植物的另一主要类群为被子植物，其胚珠则是在心皮（一个边缘相接的胞子叶）内。英文 gymnosperm 源自希腊语“gumnospermos”，意指“裸露的种子”，因为裸子植物的种子从胚珠开始，就一直裸露在外头。相对来说，裸子植物较被子植物更为原始。

进化历程

当古生代的蕨类植物形成地球上第一次原始森林的时候，比蕨类植物更加进步的裸子植物已经在泥盆纪晚期悄然出现了。但是在当时，地球上的气候温暖潮湿，蕨类植物的发展更为顺利，裸子植物还不能获得优势。

到了二叠纪晚期，气候转凉而且变得干燥，蕨类植物不能很好地适应这样的新环境，逐渐退出了植物王国的中心舞台，裸子植物开始发挥出其潜在的优越性而得到了大发展，并将它的繁盛一直持续到白垩纪晚期。可以说，爬行动物王国里的植被是以裸子植物为特征的。

二叠纪晚期之前，蕨类植物之所以能够得到大量繁殖，主要依靠其孢子体产生大量孢子，飞散到各处，在温暖潮湿的气候条件下，很容易萌发成为配子体；配子体独立生活，在水的帮助下受精形成合子，合子萌发后形成新一代的孢子体。但是在干燥的气候条件下，孢子很难萌发成配子体，萌发出的配子体也不易存活；特别是，没有水不能受精，这就使蕨类植物的繁殖不能正常进行。

生物特性

裸子植物的孢子体发达，占绝对优势。多数种类为常绿乔木，有长枝和短枝之分；维管系统发达，网状中柱，无限外韧维管束，有形成层和次生结构。除买麻藤纲植物以外，木质部中只有管胞而无导管和纤维。韧皮部中有筛胞而无筛管和伴胞。叶针形、条形、披针形、鳞形，极少数呈带状；叶表面有较厚的角质层，气孔呈带状分布。

配子体退化，寄生在孢子体上，不能独立生活。成熟的雄配子体（花粉粒）具有4个细胞，包括1个生殖细胞、1个管细胞和2个退化的原叶细胞。多数种类仍有颈卵器结构，但简化成含1个卵的2～4个细胞。

裸子植物的胚珠和种子裸露。裸子植物的雌、雄性生殖结构（大、小孢子叶）分别聚生成单性的大、小孢子叶球，同株或异株；大孢子叶平展，腹面着生裸露的倒生胚珠，形成裸露的种子。种子的出现使胚受到保护以及保障供给胚发育和新的孢子体生长初期所需要的营养物质，可使植物度过不利环境和适应新的环境。小孢子叶背部丛生小孢子囊，孢子囊中的小孢子或花粉粒单沟型、有气囊，可发育成雄配子体，产生花粉管，将精子送到卵，摆脱了水对受精作用的限制，更适应陆地生活。少数种类如苏铁属（Cycas）和银杏（Ginkgo biloba），仍有多数鞭毛可游动。由此可以说明，裸子植物是一群介于蕨类植物与被子植物之间的维管植物。

花粉成熟后，借风力传播到胚珠的珠孔处，并萌发产生花粉管，花粉管中的生殖细胞分裂成2个精子，其中1个精子与成熟的卵受精，受精卵发育成具有胚芽、胚根、胚轴和子叶的胚。原雌配子体的一部分则发育成胚乳，单层珠被发育成种皮，形成成熟的种子。

裸子植物与被子植物的区别

这两类植物的共同特征是都具有种子这一构造，但这两类植物又有许多重要区别。其中最主要的区别是被子植物的种子生在果实里面，除了当果实成熟后裂开时，它的种子是不外露的，如苹果、大豆即被子植物。裸子植物则不同，它没有果实这一构造。它的种子仅仅被一鳞片覆盖起来，决不会把种子紧密地包被起来。在马尾松的枝条上，会结出许多红棕色尖卵形的松球，当仔细观察时，会看到它是由许多木质鳞片所形成，它们之间相互覆盖。如果把鳞片剥开，可以看到在每一鳞片下覆盖住两粒有翅的种子。在有些裸子植物中，如银杏，它的种子外面，连覆盖的鳞片也不存在，种子着生在一长柄上，自始至终处于裸露状态。具有这些特性的植物，都称为裸子植物。


被子植物与裸子植物的根本区别是种子外面有无果实包被住。但当我们检查某一植物是属于被子植物还是裸子植物时，并不都要去察看一下它们种子的情况，通常从其他一些特点来判断。首先看它是草本还是木本植物，如果是草本植物，那毫无疑问，一定是被子植物，因为裸子植物全部是木本植物。如果碰到的是木本植物，那么先看看有没有花，有花的则是被子植物，因为裸子植物是不开花的。如果碰到没有花的木本植物，则可看叶片，裸子植物的叶片，除了银杏以外，叶形通常狭小，呈针形、鳞形、条形、锥形等。银杏叶片虽宽，但呈展开的折扇状，叶脉二叉分枝，也很容易识别。其他少数裸子植物叶片稍宽一些，也仅仅呈狭披针形。这一部分叶片稍宽的裸子植物也不会同被子植物相混，因为这些裸子植物的叶脉，除中脉外，侧脉都不明显，叶片质地也较厚，都是常绿植物。

裸 子 與 被 子 主 要 植 物 學 性 狀 比 較

項目	裸子植物	被子植物
1.胚珠	裸露，無子房	生於子房內
2.胞子葉	集合成毬花(strobilus)	集合成花(flower)
3.花	1.多單性 2.多風力傳粉 3.多無花被，無柱頭	1.兩性或單性 2.蟲媒、風力或其他媒介傳粉 3.有花被及柱頭
4.受精	單受精	雙受精
5.胚	有子葉二至多枚	子葉二枚或一枚
6.胚乳	為雌配子體細胞(n)	為極核受精的細胞(3n或5n)
7.果	多為毬果狀	種類及型式不一
8.根	常無根毛	常有根毛
9.莖	1.多為木本，無草本 2.木質部多具管胞，無導管 3.韌皮部的篩管細胞中，有細胞核，無伴胞	1.木本、草本兼而有之 2.木質部多具導管 3.韌皮部的篩管細胞無細胞核，有伴胞
10.葉	螺旋狀排列、輪生或十字對生	多為互生、對生或輪生