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花的植物学史

已知最早的 被子植物(有花植物),距今约有1.25亿年的历史。一些已灭绝的 裸子植物,尤其是 种子蕨类植物,被认作是被子植物的祖先,但尚无连续的 化石证据准确地显示花的进化过程。这种相对较为现代的花在化石记录中的突然出现,给进化理论带来了不小的困扰,以至于被 达尔文称作是“恼人之谜”。不过,发现的古果等被子 植物化石,以及裸子植物化石的进一步发现,为被子植物特征的形成过程带来了新的提示。虽然能直接证明花朵已存在了一亿三千万年的证据寥寥无几,但同时却也有旁证显示它们已有两亿五千万年的历史。在 大羽羊齿类植物等古老的化石植物上,竟发现了 齐墩果烷这种植物用来保护其花朵的化学物质。

至2015年为止已发现的最早的化石为辽宁的1.62亿年前 侏罗纪的潘氏真花,成为迄今为止世界上最早的典型花朵。该成果在英国出版的《历史生物学》杂志上在线发表。此前最早的花化石是产自1.25亿年前义县组的迪拉丽花。

一般认为,花的生殖的过程自始就与其他动物有关。花粉传播并不需要鲜艳的颜色和明显的形状,除非另有他用,否则这样只会是个累赘,平白地浪费了植物的养分。一种假说认为,花外观的突然形成是其在岛屿或岛链之类的孤立地域演化的结果。在那里 ,有花植物可以和某些特定动物(如黄蜂)发展出共生关系,最终导致植物和其共生同伴间高度的特化。

至今,花的进化仍在继续。人类对当今的花造成了影响巨大,甚至使得不少花无法自然传粉。许多观赏花卉曾经不过是些杂草,在地面受干扰时才会发芽。还有些喜与和农作物共生。此外,最漂亮的花往往因其美丽而免于拔采,从而形成了对人工选择的特殊适应。

花的形态特征

被子植物具异形 孢子,亦能产生两种生殖孢子。花粉(小孢子,雄性)和 胚珠(大孢子,雌性)分别产生于不同器官,但典型的花则同时含有大小孢子,因为它两种器官兼有。

花可视为节间缩短并具繁殖能力的茎的变态,而其节结构也可看作是叶的高度变态。从本质上说花的结构是由顶端 分生组织的花芽和“体轴”分化形成的。花可以以多种方式着生于植物上。如果花没有任何枝干,而是单生于叶腋,即称为无柄花,而其他花上与茎连接并起支持作用的小枝则称为 花柄。若花柄具分支且各分支均有花着生则各分支称为 小梗。花柄的顶端膨大部分称为 花托,花的各部分 轮生于花托之上,四个主要部分从外到内依次是:

花萼:位于最外层的一轮 萼片通常为绿色,但也有些植物的呈花瓣状。

花冠:位于花萼的内轮,由花瓣组成,较为薄软,常有颜色以吸引昆虫帮助授粉。

雄蕊群:一朵花内雄蕊的总称, 花药着生于花丝顶部,是形成花粉的地方,花粉中含有雄 配子。

雌蕊群:一朵花内雌蕊的总称,可由一个或多个雌蕊组成。组成雌蕊的繁殖器官称为 心皮,包含有子房,而子房室内有 胚珠(内含雌配子)。

花分不完全花和完全花。

一个雌蕊可能由多个心皮组成,在这种情况下,若每个心皮分离形成离生的单雌蕊,即称为离心皮雌蕊,反之若心皮合生,则称为复雌蕊。雌蕊的黏性顶端称为柱头,是花粉的受体。花柱连接柱头和子房,是花粉粒萌发后 花粉管进入子房的通道。通常在传粉受精后雄蕊脱落。

例如,被子植物的两个亚纲可以通过其花瓣数加以区分: 双子叶植物通常有4或5(或者4或5的倍数)片花瓣(petal),而 单子叶植物多为3或3的倍数。大多数植物的花都如上所述,同时具有雌蕊和雄蕊,这在植物学上称为“完全花”、“两性花”或者“ 雌雄同花”。不过也有一些植物的花是“不完全花”或“单性花”,即只有雄蕊或雌蕊的花。此种情况下,如果雌花与 雄花分别生长在不同的植株上,则称为“雌雄异株”。相反,如果单性的雄花和雌花同生于一植株,则称为“ 雌雄同株”。

有些植物的花单生于植株上,而有些植物的花则簇生于植株,对于后者而言,这些花若按照一定规律排列于花轴上,便形成了“花序”。在这一点上,必须要注意“花”的实际概念。从植物学角度看,一朵 菊花或 向日葵并不是一朵花,而是一 头状花序,即由许多小花组成的花序,而且其中的所有小花都具有前文提及的结构。有些花具有辐射对称性,亦即如果其花被以任何角度通过中央轴线一分为二,所得的两半都是对称相等的,称为辐射对称花或整齐花,例如月季和桃花。还有些花只能按一个角度切得两个对称面,则称左右对称花或不整齐花,例如 金鱼草和大部分兰花。

  

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