pratacultural 2021-03-05

有性繁殖的植物

苔蘚

苔蘚在高等植物中是最原始的類群，生長在潮溼環境中。有些苔蘚具有一種特殊的營養繁殖方式：葉子或支條表面可以產生胞芽杯，它們可不經由受精過程產生新的植物，即胞芽成熟後從植物體上脫落，遇到適當條件便可長成新的配子體。

苔蘚類在種群擴增方面，單倍體的孢子佔據絕對優勢，它們發育出一種稱為“原絲體”的植物體，再分化出性器官（雌性同株或異株），精子和卵受精後產生雙倍體的孢子體，在莢膜內經過較長時間的發育成熟後，透過減數分裂產生單倍體的孢子，孢子釋放後（不經有性融合）又長出新的植物體，起到一種無性繁殖器官的作用。

苔蘚類生活史具有二個特點：1）配子體較發達，孢子體寄生於配子體；2）發育成新個體的是單倍體孢子。苔蘚在有性方面已經非常接近種子植物了，受精卵在能起到保護作用的頸卵器中發育，只是再需要透過減數分裂產生單倍體孢子，進行擴散，長出單倍體的植株。苔蘚顯示了一個減數分裂後並不立即受精的例子，在這種情況下，配子繼續進行分裂，產生出全由單倍體細胞組成的個體。

與低等植物衣藻（只有當不良的環境條件來臨時才透過有性融合產生厚壁孢子）相比，苔蘚的有性生殖固化成了生活史中的一個環節，雖然無性生殖（透過單倍體孢子、胞芽發育成新個體）仍然佔據優勢。 ［1］

苔蘚能透過分泌酸性物質來風化岩石，因此能生活於裸露的石面、沙磧、荒漠、凍原等嚴酷的自然環境，苔蘚死亡殘體的堆積，可為其它高等植物的侵入創造條件。苔蘚具有極強的適應性，分佈的氣候從熱帶到北極，附著的基質從潮溼的樹皮到裸露的巖面。藍藻、地衣和苔蘚是植物界的主要石荒者，是原生演替的先鋒類群。

蕨類

蕨類比苔蘚更進化一些，雖然也偏好生長於陰溼環境中，亦有居住在高海拔的山區、乾燥的沙漠巖地、水裡或原野等地區的物種。地質歷史上，蕨類繁盛於石炭紀，植株高大曾達20-30m。

蕨類生活史具有二個特點：1）孢子體發達，配子體弱小，但是都能獨立生活；2）單倍體孢子（不經有性融合）發育成小的配子體（起到無性繁殖器官的作用），而受精卵發育成較大的孢子體。從苔癬到蕨類的進化特徵是植物體從配子體佔絕對優勢轉變到孢子體佔絕對優勢。

與苔蘚一樣，蕨類的受精卵也在能起到保護作用的頸卵器中發育，也主要是透過減數分裂產生單倍體孢子，進行擴散，長出單倍體的植株。

與苔蘚相比，蕨類植物體已明顯增大，受精卵從微小的孢子向更大型的種子的演化似乎是一種必然，有性生殖也是固化在生活史中的一個更為重要的環節，因為2倍的孢子體在生活史中的作用似乎變得更為重要。

3、種子植物

種子植物也稱為高等維管植物，包括裸子植物和被子植物兩類，它們進化出了開花、傳粉、受精和種子形成等特有的生活史。為了實現兩性配子的融合（受精），成熟的花粉從雄蕊花葯或小孢子囊中散出後，依靠“中間媒介”傳送到雌蕊柱頭或胚珠上，這種媒介可以是無生命的（如風或水），也可以是有生命的（如昆蟲或蜂鳥等）。大多數傳粉植物不再以水為媒介而受精，這對適應陸生環境具有重大意義。

種子是一種高度特化的休眠體。它由胚、胚乳和種皮三部分組成，分別由受精卵（合子）、受精的極核和珠被髮育而成。裸子植物的種子裸露著，外層無果皮包被，而被子植物的種子外層有果皮包被，因此比裸子植物對種子的保護更為精細。

特別需要指出的是，最高等的植物—種子植物透過有性生殖形成的受精卵被保護在種子裡，具備了長期休眠的潛能，可以顯著地延長物種的生存機率：有些植物的種子可以存活上千年甚至更長，譬如，在遼寧普藍店的幹河床中發現的蓮 （Nelumbo nucifera Gaextn）， 經C同位素測定表明其壽命為（1024±210）年，依然能夠成功萌發（Ohga 1923， Shen-Miller et al。 1995）。

有意思的是，在苔蘚和蕨類那裡看到的從單倍體的孢子直接生長出植物體的無性生殖方式在被子植物中已不復存在，取而代之的無性繁殖方式則是營養繁殖。