我们生活的地球,到处都有生物足迹,万物展现着生命的活力。那么,地球上形形色色的生物又是如何产生的呢?生命在地球上是怎样开始的呢?
植物的祖先来自大海。根据推算,绿藻在大约15亿年前就起源了。它在海洋中欣欣向荣了几亿年之后,一面见证了寒武纪海洋的“生命大爆发”,一面和真菌一起结合成地衣,征服陆地。到5亿年前的奥陶纪,绿藻已经演化成更复杂的陆生植物,广袤的大地终于披上了绿装。我们今天所见到的多姿多彩的植物,是在漫长的岁月中,经历由低级到高级、由简单到复杂、由水生到陆生的过程发展进化而形成的,这就是植物的起源。
植物的演化
菌藻植物时代:从35亿年前开始到4亿年前(志留纪晚期)近30亿年的时间,地球上的植物仅为原始的低等的菌类和藻类。其中从35~15亿年间为细菌和蓝藻独霸的时期,常将这一时期称为细菌—蓝藻时代。从15亿年前开始才出现了红藻、绿藻等真核藻类。
蕨类植物时代:从4亿年前由一些绿藻演化出原始陆生维管植物,即裸蕨。它们虽无真根,也无叶子,但体内已具维管组织,可以生活在陆地上。裸蕨植物在泥盆纪末期已绝灭,代之而起的是由它们演化出来的各种蕨类植物;至二叠纪约1.6亿年的时间,它们成了当时陆生植被的主角。许多高大乔木状的蕨类植物很繁盛,如鳞木、芦木、封印木等蕨类植物。
裸子植物时代:从二叠纪至白垩纪早期,历时约1.4亿年。许多蕨类植物由于不适应当时环境的变化,大都相继绝灭,陆生植被的主角则由裸子植物所取代。最原始的裸子植物(原裸子植物)也是由裸蕨类演化出来的。中生代为裸子植物最繁盛的时期,故称中生代为裸子植物时代。
被子植物时代:它们是从白垩纪迅速发展起来的植物类群,并取代了裸子植物的优势地位。直到现在,被子植物仍然是地球上种类最多、分布最广泛、适应性最强的优势类群。被子植物的产生,是地球上第一次出现色彩鲜艳、类型繁多、花果丰茂的景象。果实和种子中高能量产物的贮存,使得直接或间接地依赖植物为生的动物界(尤其是昆虫、鸟类和哺乳类),获得了相应的发展,迅速地繁茂起来。
被子植物的花
被子植物作为最为进化的植物,真正的花为被子植物独具的主要特征,所以被子植物又叫有花植物。
花基本上由4个系列的成分组成:
①外层系列为由萼片组成的花萼,通常呈绿色,有保护花的作用;
②内层系列为由花瓣组成的花冠,通常质地柔软多汁,色泽鲜艳,具有引诱传粉者的作用;
③一至多个系列的生有花粉的雄蕊,合称雄蕊群;
④一个(至多个)系列的内含胚珠的心皮,构成子房或雌蕊群。
长期以来,人们都以花的形态结构作为被子植物分类鉴定和系统演化的主要依据。
十字花科
花两性,辐射对称,常排成总状花序。是蔬菜品种中最大类的品种,是开花植物中最有经济价值的科之一。在十字花科植物中的栽培蔬菜主要有两个属,一个是芸薹属,包括种,而我国主要栽培的有15种,其中一些重要的蔬菜对许多人而言必然是耳熟能详的,如卷心菜、花椰菜、白菜、青菜、甘蓝、芥菜、大头菜等。另一个是萝卜属,约10种,这就更加广为人知,其中包括大青萝卜、红萝卜、水萝卜等。
菊科
花序为头状花序,头状花序是由许多花簇生在似头状的总花萼上所组成的,而这些花常被称为“小花”。常见如艾蒿、白术、红花、矢车菊、菊花、野菊、向日葵、雪莲花、苍耳、莴苣(包括莴笋、生菜等不同品种)、蒲公英、百日菊、金光菊、万寿菊、瓜叶菊、雏菊。
植物的器官
花是植物器官的一部分,植物器官植物的器官有根、茎、叶(营养器官),花、果实、种子(生殖器官)。
根:当种子萌发时,胚根发育成幼根突破种皮,与地面垂直向下生长为主根。当主根生长到一定程度时,从其内部生出许多支根,称侧根。除了主根和侧根外,在茎、叶或老根上生出的根,叫做不定根。反复多次分支,形成整个植物的根系。直根系的主要特点是主根明显比侧根粗而长,从主根上生出侧根,主次分明;须根系的主要特点是主根和侧根无明显区别。
根在长期的发展过程中,为了适应环境的变化,形态构造产生了许多变态,常见的有下列几种:储藏根、气生根、寄生根。
根通常位于地表下面,负责吸收土壤里面的水分、无机盐及可溶性小分子有机质,并且具有支持、繁殖、贮存合成有机物质的作用。
茎:茎是根和叶之间起输导和支持作用的植物体重要的营养器官。大多数植物的茎是直立茎,在具有直立茎的植物中,可以是草质茎,也可以是木质茎,如向日葵就是草质直立茎,而榆树则是木质直立茎。此外,还有缠绕茎、攀援茎、平卧茎、匍匐茎。
按照茎的变态来分:有茎卷须、茎刺、根茎、块茎、鳞茎、球茎等。
叶:叶是维管植物营养器官之一。其功能是进行光合作用合成有机物,并有蒸腾作用,提供根系从外界吸收水和矿质营养的动力。有叶片、叶柄和托叶三部分的称“完全叶”,如缺叶柄或托叶的称“不完全叶”;又分单叶和复叶。
花:花主要由花萼、花冠、雄蕊和雌蕊四部分组成,它们都由叶演变而成。具有这四个部分的花叫完全花,缺少其中任何一部分的花叫不完全花。花能够繁殖后代,是由于具有雄蕊和雌蕊。
果实:被子植物的雌蕊经过传粉受精,由子房或花的其他部分(如花托、萼片等)参与发育而成的器官。果实一般包括果皮和种子两部分,其中,果皮又可分为外果皮、中果皮和内果皮。果实种类繁多,分类方法也是多种多样。根据果实来源,可分为单果、聚合果、复果三大类。
种子:种子是裸子植物和被子植物特有的繁殖体,它由胚珠经过传粉受精形成。种子一般由种皮、胚和胚乳3部分组成,有的植物成熟的种子只有种皮和胚两部分。种子的形状、大小、色泽、表面纹理等随植物种类不同而异。种子常呈圆形、椭圆形、肾形、卵形、圆锥形、多角形等。
种子的形成使幼小的孢子体胚珠得到母体的保护,并像哺乳动物的胎儿那样得到充足的养料。种子还有适于传播或抵抗不良条件的结构,为植物的种族延续创造了良好的条件,是种子植物的繁殖体系,对延续物种起着重要作用。种子与人类生活关系密切,除日常生活必需的粮、油、棉外,一些药用(如杏仁)、调味(如胡椒)、饮料(如咖啡、可可)都来自种子。
有趣的植物知识
世界上活得最长时间的植物是什么?
生长在非洲的“龙血树”一般能活年,有的能活五六千年,甚至年至00年。
为什么霜降之后的青菜比较好吃?
经霜后的青菜为了抵抗寒冷,会将淀粉类的物质转化成糖类,所以才改变了口味。
为什么发了芽的马铃薯不能吃?
人们吃的马铃薯是它的块茎。茎的特点是有节间、顶芽和侧芽,而根不具备。马铃薯中含有龙葵素,它是一种对人体有害的生物碱,一旦马铃薯发芽,芽周围龙葵素的含量急剧增高,可高出平时含量的40至70倍,人食用后,轻者恶心呕吐、腹痛、腹泻,重者可出现脱水、血压下降、呼吸困难、昏迷、抽搐等症状,严重者还可因心肺麻痹而死亡。
向日葵为什么向着太阳转动?
植物的向性运动可分为向光性、向地性和向触性,向日葵花的向阳是典型的向光性运动。在阳光的照射下,生长素在向日葵背光一面含量升高,刺激背光面细胞拉长,从而慢慢地向太阳转动。在太阳落山后,生长素重新分布,又使向日葵慢慢地转回起始位置,也就是东方。但是,花盘一旦盛开后,就不再向日转动,而是固定朝向东方了。
为什么豆腐和菠菜不能一起煮?
菠菜营养丰富,有“蔬菜之王”之称,但是菠菜里含有很多草酸,每克菠菜中约含毫克草酸。豆腐里含有较多的钙质,两者若同时进入人体,可在人体内发生化学变化,生成不溶性的草酸钙。人体内的结石正是草酸钙、碳酸钙等难溶性的钙盐沉积而成的,所以最好不要把菠菜和豆腐一起熬着吃。
含羞草为什么会“含羞”?
含羞草的叶柄基部有一个膨大的器官叫“叶枕”,叶枕内生有许多薄壁细胞,这种细胞对外界刺激很敏感。一旦叶子被触动,刺激就立即传到叶枕,这时薄壁细胞内的细胞液开始向细胞间隙流动而减少了细胞的膨胀能力,叶枕下部细胞间的压力降低,从而出现叶片闭合、叶柄下垂的现象。经过1-2分钟细胞液又逐渐流回叶枕,于是叶片又恢复了原来的样子。
竹子是树吗?
不是。你别看竹子长得高高大大的,其实竹子属于草本植物而非木本植物,也就是说竹子是我们平时所说的“草”。竹子一般是禾本科竹亚科的代称,它因主干木质化而被误认为木本植物。同样的另一个属于禾本科的香蕉树也不是树。
植物与文化
植物不仅供给人类衣、食、住、行的需要,它们也是创造人类精神文化生活的基础。人类的经济往来,技术交流,感情的表达和传送情谊,都离不开绿色植物。文学中有植物、音乐中有植物,宗教、礼仪中也都有植物,不同的植物则含有不同的文化内涵。
自然笔记
自然笔记的核心要素:一份完整的自然笔记需有以下7个要素:时间、地点、天气、记录人、主题、文字和图画。其中,时间、地点、天气和记录人这4项是科学记录的要素,在科学实验记录上,尤其生物领域的记录上必须有这4项。文字和图画是自然笔记的主体,应尽量客观描述。
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