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植物界—蕨类植物（下）

3.生长过程

（1）配子体

配子体有性世代的简单植物体，由孢子萌发而来。孢子萌发后形成几个细胞的简单丝状体，经过顶细胞和侧生分生组织的细胞分裂形成片状体，或称细胞片，再发育为成熟的通常背腹扁平的心形原叶体，原叶体靠近 下面生有假根，借以固定和吸收水分，凹缺处为生长点，雌器（颈卵器archegonium）生长在附近，其外形大而似瓶状，腹部埋在组织内，颈部弯向雄器所在部位，口部突出。雄器（精子器antheridium）呈突起状或圆球形，有柄或无柄，生长在假根附近，通常它的壁由3个细胞：茎细胞、环细胞和帽细胞（如果帽细胞分裂，则为四个）组成，进化类型的由更多的细胞组成。每个颈卵器含一雌配子——卵子，每个精子器含多个雄配子──精子，精子顶部有纤毛。配子体这样的结构，巧妙地利用了贴近地面，易于获得水分的特点。通常雌配子器的发育晚于雄配子，成熟后除卵细胞外，颈卵器内其他细胞被分泌的有机酸溶解变成胶质而溢出。当原叶体下面有一层薄水层时，精子器的帽脱开（进化类型的为孔裂），精子被释放，通过纤毛运动和受颈卵器口溢出胶质的化学感应而被吸引到颈卵器中，和卵子结合而产生合子，合子萌发后形成胚，再发育成常见的孢子体。配子体通常寿命很短，在孢子长出后不久即死去，这是由于原叶体结构简单，无维管组织。但也有生活期长的，如翠蕨Anogramma，在孢子体长出几片叶后，原叶体仍然可见。有些种的配子体可生活4－5年。这些生活期长的配子体，通常较大而厚，出现在较原始的类群。

（2）孢子体

孢子体无性世代植物体，具根、茎、叶和输导系统的分化。

4.繁殖类型

（1）无配子生殖

无配子生殖　生活史中，配子体不产生配子而直接长出新孢子体。但这种配子体或是由仅经过有丝分裂产生的2n孢子萌发而来，或是孢子体先产生复二倍体，再经过减数分裂产生2n的孢子萌发而来。这种现象在热带产的同型孢类中和石松的一些种中很常见。

（2）无孢子生殖

在孢子体上直接产生配子体，在自然界这是多倍体形成的一条途径。在实验条件下，控制培养基的成分和比例常可诱导出这两种现象。有人认为这和能量有关，能量充裕出现前者，而能量贫乏则出现后者。

此外，在自然界营养繁殖的现象也很普遍。在孢子体的一些部位（如叶轴、羽轴或叶脉）能产生芽孢。还有的叶轴顶端常延伸成鞭状，能着地生根，产生新株。

蕨类植物的孢子体和种子植物一样具根、茎、叶和输导系统的分化，能适应陆地生活，获得更多的营养，从而产生和种子一样起生殖和传播作用的孢子。虽然孢子没有种子在结构机能上的许多进步特征，但由于它的量大，体积小，能被风吹到很远地方，总有一些会遇到适宜的环境而萌发，因此，在某种意义上说更便于繁殖。

（3）作用因素

种子植物生活史的有性过程是在子房中度过的，而蕨类植物则和苔藓植物一样，配子体能独立生活，也就是说有明显的世代交替。所不同的是苔藓植物是配子体世代占优势，孢子体寄生在配子体上；而蕨类植物是孢子体占优势，分别独立生活。这一生活史特点表明蕨类植物是介于苔藓和种子植物之间的一群植物。它的形态结构决定了它既是高等孢子植物或颈卵器植物，又是原始的维管束植物。

5.生长环境

它们大都喜生于温暖阴湿白森林环境，成为森林植被中草本层的重要组成部分，不仅对森林的生长发育有着重大影响，同时可以作为敏感地反映环境条件的指示植物。

现代蕨类植物约有11，多种，广泛分布于世界各地，尤以热带和亚热带最为丰富。中国约有种。

6.主要价值

我国的蕨类植物是世界最丰富的一区，其中许多种类为药用植物，还有一些作为蔬菜之用，另有一些是淀粉植物。最普遍利用的首推蕨菜的地下根状茎。根据商业部初步统计，仅年，由于各地农民利用蕨根内的淀粉（俗称蕨粉）制造各种食品的结果，为国家节约大量粮食。蕨类植物的枝叶青翠，姿态奇特，可供美化庭园，有引入入胜之感，而且许多种类为室内点缀的重要盆景。

特别可以指出，不少蕨类在工业生产上有很大意义，其中最重要的是石松科的许多种，它们的孢子（俗称石松粉）为冶金工业上的优良脱模剂，可以提高铸件的品质。由于蕨类植物的古老性，它们的化石和孢子为鉴定地层的一个重要指标。在自然科学领域内，蕨类植物，由于它在整个植物界的独特位置——介于低等植物和高等植物之间——以及它的形态桔构的多样性，常被当作研究生物进化和植物系统发育理论的重要对象之一。在这方面的科学研究工作，我国是一具备着优越条件的。

7.分类

（1）松叶蕨类

也叫裸蕨类，是原始的陆生植物类群。孢子体仅有假根，气生茎二叉分枝，叶为小型叶，无叶脉或仅有单一叶脉，孢子囊2～3枚聚生于枝端或叶腋，孢子同型。配子体雌雄同株，生地下，无叶绿体。大多已绝迹，现存仅松叶蕨目Psilotales，包括2科：松叶蕨科Psilotaceae和梅溪蕨科Tmesipteridaceae，共3属3种。其中梅溪蕨科仅1种，仅见于大洋洲；松叶蕨科有2种，我国仅松叶蕨Psilotumnudum，产于西南、华南及华东地区。

（2）石松类

茎干大多为二叉分歧，叶极小，有叶舌或无，螺旋状排列或4列交互对生，但都只有单一不分枝的维管束。孢子囊生于孢子叶腋，有同型（石松）和异型（卷柏）之分。现存仅石松目Lycopodiales和卷柏目Selagineales，前者包括3科：石杉科Huperziaceae、石松科Lycopodiaceae、石葱科Phylloglossaceae，后者仅卷柏科Selaginellaceae，共约种。常见如卷柏Selaginellatamariscina、蛇足石杉Huperziaserrata、石松Lycopodiastrumjaponicum、灯笼草Palhinhaeacernua、翠云草Selaginellauncinata等。多产于热带，有些广泛分布于温带，通常生于林下或附生树干，部分生于干旱的石壁。其中石松孢子在工业上称石松粉，为铸造工业的优良脱膜剂，或入药。

（3）水韭类

水生草本，有根、茎叶的分化；具根托（属于茎），先端生不定根；茎块茎状，原生中柱，有次生生长结构；叶条形丛生，具叶舌；孢子叶有大小之分，孢子异型；配子体极度简化，有雌雄配子体之分。仅1目1科1属约60余种，即水韭目Isoetales水韭科Isoetaceae水韭属Isoetes。我国仅3种：中华水韭Isoetessinensis仅产于我国长江下游地区，可能已灭绝；宽叶水韭Isoetesjaponica产于云南、日本及朝鲜；台湾水韭Isoetestaiwanensis特产于台湾。生于沼泽、沟塘淤泥中，由于人为的环境破坏，已列为 保护植物。

（4）楔叶类

植物体有根、茎叶的分化；有不定根；茎有节和节间之分，有时生块状茎，管状中柱到具节中柱，木质部内始式；叶小型，不发达，轮生成鞘状；孢子叶又称孢囊柄，孢子同型或异型；配子体具背腹性。出现于泥盆纪，繁盛于石炭纪。现存仅1目1科1属，即木贼目Equisetales木贼科Equisetaceae木贼属Equisetu，共29种。常见如问荆Equisetumarvense和木贼Equisetumhiemale，前者有营养茎和生殖茎（孢子茎）之分，后者则无，另如节节草Equisetumramosissimum、笔管草Hippochaetedebile。多生于田边、溪沟边、路边和林缘等阴湿地方。

（5）真蕨类

为现今最繁茂的蕨类植物，约有1万种以上，广布全世界；我国近种，广布全国。孢子体发达。茎除了树蕨外，均为根状茎，有各式中柱。木质部主要成分为管胞，少数具导管。叶为大型叶，幼叶拳卷状，长大后平展，分化为叶柄和叶片二部分。叶片为单叶或一至多回羽状分裂或复叶。孢子囊常聚集成孢子囊群生于叶边缘或背面，也有的生于特化了的孢子叶上，有或无囊群盖，孢子同型，一些水生真蕨的孢子囊则生于特化的孢子果内，孢子异型。配子体为心脏形的叶状体，长宽一般不超过1厘米，绿色，有假根。精子器和颈卵器均生于腹面。根据孢子囊的发育方式、结构及着生位置等，可分为原始薄囊蕨纲Protolyptosporangiopsida、厚囊蕨纲Eusporangiopsida和薄囊蕨纲Leptosporangiopsida。如蕨Pteridiumaquilinum、海金沙Lygodiumjaponicum等。

（6）现行分类

石松门（Lycopodiophyta）

节蕨门（Equisetophyta）

真蕨门（Filicophyta）

帚蕨门（Psilotophyta）

前裸子植物门（Progymnospermopsida）