当前课程知识点:药用植物学 > 项目十七 识别药用蕨类植物 > 蕨类植物特征 > 蕨类植物特征-图文
一、蕨类植物的主要特征
蕨类植物是具有维管组织的最低等的高等植物,因其具有独立生活的配子体和孢子体而不同于其他高等植物。蕨类植物无性生殖产生孢子,有性生殖器官具有精子器和颈卵器。但其孢子体远比配子体发达,并有根、茎、叶的分化和较为原始的维管系统,这些特征又和苔藓植物不同。此外,蕨类植物因产生孢子,不产生种子,而不同于种子植物。因此,蕨类植物是介于苔藓植物和种子植物之间的一群植物,它较苔藓植物进化,而较种子植物原始,既是高等的孢子植物,又是原始的维管植物。
1. 蕨类植物的孢子体 蕨类植物孢子体发达,有根、茎、叶的分化,大多数的蕨类植物 为多年生草本,仅少数为一年生。
(1)根 通常为不定根,形成须根状。
(2)茎 大多数为根茎状茎,匍匐生长或横走。盏上通常被有膜质鳞片或毛茸,鳞片上常有粗或细的筛孔,毛茸有单细胞毛、腺毛、节状毛、星状毛等。
(3)叶 蕨类植物的叶多从根状茎上长出,有簇生、近生或远生的,幼时大多数呈拳曲 状,是原始的性状。根据叶的起源及形态特征,可分为小型叶和大型叶两种。小型叶没有叶隙和叶柄,仅具1条不分枝的叶脉,如石松科、卷柏科、木贼科等植物的叶。大型叶具叶柄, 有或无叶隙,有多分枝的叶脉,是进化类型的叶,如真蕨类植物的叶,有单叶和复叶两类。
蕨类植物的叶根据功能又可分成孢子叶和营养叶两种。孢子叶是指能产生孢子囊和孢子的叶,又称能育叶;营养叶仅能进行光合作用,不能产生孢子囊和孢子,又称不育叶。有些蕨类植物的孢子叶和营养叶不分,既能进行光合作用,制造有机物,又能产生孢子囊和孢子, 叶的形状也相同,称同型叶,如常见的粗茎鳞毛蕨、石韦等;另外,在同一植物体上,具有两种不同形状和功能的叶,即营养叶和孢子叶,称异型叶,如荚果蕨、槲蕨、紫萁等。
(4)孢子囊 在小型叶蕨类植物中,孢子囊单生于孢子叶的近轴面叶腋或叶的基部,通常很多孢子叶紧密地或疏松地集生于枝的顶端形成球状或穗状,称孢子叶球或孢子叶穗,如石松和木贼等。大型叶蕨类不形成孢子叶穗,孢子囊也不单生于叶腋处,而是由许多孢子囊聚集成不同形状的孢子囊群或孢子嚢堆,生于孢子叶的背面或边缘。孢子囊群有圆形、长圆形、肾形、线形等形状,孢子囊群常有膜质盖,称为囊群盖。孢子囊的细胞壁由单层或多层细胞组成,在细胞壁上有不均匀的增厚形成环带。环带的着生位置多种形式,如顶生环带、横行环带、斜行环带、纵行环带等,这些环带对于孢子的散布有重要作用。
(5)孢子 孢子的形态大小相同,称孢子同型;孢子大小不同,有大孢子和小孢子的区别,称孢子异型。产生大孢子的囊状结构称大孢子囊,产生小孢子的称小孢子囊,大孢子萌发形成雌配子体,小孢子萌发形成雄配子体。无论是同型孢子还是异型孢子,均可分为两面形、四面形或球状四面形三种。
2. 蕨类植物的配子体 蕨类植物的孢子成熟后散落在适宜环境里萌发成一片细小的呈各种形状的绿色叶状体,称为原叶体,这就是蕨类植物的配子体,大多数蕨类植物的配子体生于潮湿的地方,具背腹性,能独立生活。当配子体成熟时大多数在同一配子体的腹面产生有性生殖器官,即精子器和颈卵器。精子器内生具鞭毛的精子,颈卵器内有一个卵细胞,精卵成熟后,精子由精子器逸出,以水为媒介进入颈卵器内与卵结合,受精卵发育成胚,由胚发育成孢子体。
3. 蕨类植物的生活史 蕨类植物具有明显的世代交替,从单倍体的孢子开始,到配子体上产生精子和卵,这—阶段为单倍体的配子体世代(有性世代),从受精卵开始,到孢子体上产生的孢子囊中孢子母细胞在减数分裂之前,这一阶段为二倍体的孢子体世代(无性世代)这两个世代有规律地交替完成其生活史。
蕨类和苔藓植物生活史最大不同有两点:一为孢子体和配子体都能独立生活;另一为孢子体发达,配子体弱小,生活史中孢子体占优势,为异型世代交替。
蕨类植物约有12000种,广布于全世界,尤以热带、亚热带最丰富。我国有61科223属约2600种。通常将蕨类植物门下分为五个纲:松叶蕨纲、石松纲、水韭纲、木贼纲、真蕨纲。前四个纲都是小型叶蕨类,是一些较原始而古老的类群,现存的较少。真蕨纲是大型叶蕨类,是最进化的蕨类植物,也是非常繁茂的蕨类植物。其中以石松纲、木贼纲和蕨纲的药用植物种类较多。已知可药用的有39科300余种。
蕨类植物的化学成分复杂,研究和应用越来越广,主要包括有生物碱类、酚类化合物、黄酮类、甾体及三萜类化合物和其他成分。
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