你好!植物(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-07-11 09:56:26

点击下载

作者:本书编辑部

出版社:电子工业出版社

格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT

你好!植物

你好!植物试读:

前言

你好!植物

喵,大家好。为了点燃大家内心深处认识自然和认识植物的小火苗,喵喵植物控的“喵星人”成员们一直以“用心植物、爱传大众”为口号,以传播植物知识为己任。

很久以前,子曾经曰过:“质胜文则野,文胜质则史,文质彬彬,然后君子。”子讲得很明白:科普过于专业不会卖萌,对有兴趣没信心的人来讲就显得粗野;但是科普过于卖萌而没专业内核的支撑,内容就会很虚浮。只有卖萌和专业植物科普兼备,才能提高我们的植物认知水平。

植物学是触及灵魂的美丽科学。所以,如果你有善于观察的眼睛,想要回归自然,认识植物,完全就可以从身边开始,跟随喵喵由陌生到熟悉,一点点去体会、认识相伴于城市街边、名山大川间的那些植物,去体会发现的乐趣。如果你能在行走间认识和发现身边的植物,了解它们的故事,听懂它们的语言,原本很普通的路程就会变得充满情趣。

需要认真说明的一点是,哪怕植物分类水平很高的大专家,也不敢说自己能认识所有的植物,《中国植物志》记载了蕨类和种子植物301科3408属31142种植物的科学名称,其中菊科植物就有219属1634种。许多同属物种之间的差异非常微弱,还有一些野生植物的分布区域非常狭窄。遇到比较困难的植物,喵喵们会一点点讨论它的特征,比对标本,然后一点点确定到科属,一点点去寻找真相。

这是喵喵为大众写的一本植物书。面对大量的植物学术语,可能好多本来有志于去了解认识植物的人觉得植物分类学是相当枯燥难以亲近的。喵喵希望,大家读了这本书后,“妈妈再也不用担心我看不进科学书了。”你好!植物!跟随喵星人的视野,走入草木的缤纷世界,寻觅一个被你忽视的天堂。PART 1喵喵眼中的植物学原始吃货进化出的缤纷世界

46亿年前,火焰包裹着整个世界,地球表面爬满了裂缝,裂缝中流动着岩浆,地球被小行星、彗星不停撞击……炼狱持续了数亿年,直到38亿年前地球上才出现了海洋、大气、陆地,这个火焰的世界慢慢变得适合生命生存了。在35亿年前的地层中,人们发现了最古老的有生命的化石。在我们纷纷感叹究竟是怎样的挖掘机技术才能挖出35亿岁化石的同时,问题也来了,生命是什么?生命是如何起源的?生命的本质是什么?

生命为何可以自发地出现,依旧是个未解之谜。生存和繁衍都需要获取能量,获取能量的过程则反映出了一个非常重要的生命特征——吃。是的,在生命出现的那一刻,就没有生物能够逃脱吃货的宿命。植物也要吃,吃什么呢?植物会吃光!好吧,吃……阳光 ……

蓝藻作为最原始的生物、所有植物的祖先,吃了35亿年的阳光,如此彻底地完全不挑食,表现出一个原始吃货的职业素养。“智慧”的蓝藻知道,即使是相差100个nm的光波,孕育出的滋味也是截然不同的。凭借着对美食本能的直觉,每个清晨,每一个小蓝藻都会浮在大海上,品尝着最可口的橙色与黄色的光,享受着这一份大自然的馈赠(之后出现的各种藻,也会选择吃其他颜色的光)。被蓝藻吞入的光子,经过光合色素的加工转换成化学能,储藏在ATP中,这份能量可以将水和二氧化碳变成碳水化合物(更稳定的能量储备方式),最后这些储存的能量会被各种生命活动利用,帮助蓝藻生存繁衍。

蓝藻已知有约2000种,分布十分广泛,遍及世界各地,是一类最原始、最古老的单细胞生物。它的细胞中无真核,但细胞中央含有核物质,通常呈颗粒状或网状,没有核膜和核仁,又有核的功能,故称其为原核。念珠藻属是蓝藻门念珠藻科的一属。藻体外观多数为胶质球形或胶质片状,成熟的藻体直径可达数厘米。在坚韧的胶被中包埋着无数条由球形、椭圆形或腰鼓形的细胞连成的念珠状藻丝。显微镜下的念珠藻属,细胞排列呈念珠状,群集于胶团中,小至肉眼不可见,大如胡桃。见于土表,也浮于静水,其厚壁孢子能长期耐旱。与大多数蓝藻一样,念珠藻属含有蓝色的藻蓝素与红色的藻红素,并有固氮能力

越来越多的蓝藻出现,进化也在悄然进行,由此出现了越来越多的植物。对于生存资源的渴望,植物表现出几近疯狂的状态。在这场“食物”争夺战中,植物拼命地进化,由此获得了各种神奇的技能。

蓝藻出现以后,大概又过了31亿年(大约在4亿年前),单细胞的蓝藻进化变成了多细胞且具有一定组织的微管生物,这些微管生物与共生的真菌一起,开始向陆地进军了。这时候,最原始的陆生植物——苔藓,也就出现了(3.5亿至4.08亿年前)。石炭纪(2.9亿至3.5亿年前)出现种子蕨后,就有了种子植物,到中生代时(0.65亿至2.5亿年前)裸子植物占领着地球,同时三叠纪出现了被子植物,到白垩纪(0.65亿至1.5亿年前)时被子植物开始统治地球。

当初的那些微管成了植物立起来的基础,随着时间的推移,植物开始变得越来越高,在这条“变成高帅富、迎娶白富美、走向人生巅峰”的路上越走越远。

植物的美,是自然天生的。这份美从何而来,就要从黄金分割开始说起了。虽然美是一种主观感受,但往往美丽的事物都包含了黄金分割的比例关系。《道德经》讲:“道生一,一生二,二生三,三生万物。”“道”在植物中,并非是一个细胞变成两个细胞、变成很多个细胞、最后变成一个植物体那么简单的规律。植物的生长和发育,可以看做是从一个初始状态变成下一个状态,再变为下下个状态……的过程,“道”则是一个过程变为下一个过程时的一些不变的规律。由于这些特定规律的存在,使得变化中的各个状态与之前的状态、与整体的状态都表现出相似性,这个规律被数学家称为分形(fractal)。抱子芥每一个小部分都与其他部分相似,这个规律被数学家称为分形

很多植物的分形维度都接近于黄金分割的比例(0.618)。在进化中,长得高大的植物夺取了上层的阳光,获取了最好的资源;而长得低矮的植物也有其他各种技能得到生存资源,大家都变得越来越富裕。为了生存,经过数十亿年的进化,每一种植物都获得了自己的特殊技能,让植物几乎能够在全世界的各个角落扎根生存。这些技能可以分为两类,一类是与非生物环境的互作,另一类是与生物的互作。与非生物环境的互作

植物适应于非生物环境,用达尔文先生的观点来解释,即自然选择的结果。无论是有性繁殖还是无性生殖植物,都有一定概率发生随机的遗传变异,而落在严酷环境中的变异植物体如果适应该环境,这种变异就被保留了下来,其他不适应的变异则被淘汰。许多植物都生存在严酷的环境中,有的比黄山松生长的岩石峭壁、比水晶兰生长的幽暗之处还要严酷许多。

在我国南方的海湾,土壤中含有大量的盐,并且每年都会受到潮水的袭击,许多植物难以生长,除了那些身怀绝技的红树植物。红树林的成分以红树科的种类为主,如红树属、木榄属、秋茄树属、角果木属,此外还有紫金牛科的桐花树、海桑科的海桑属、茜草科的瓶花木等。红树植物至少有三个特殊技能:支撑根与呼吸根、胎萌、泌盐。红树植物会从枝干上长出许多根系,在浪潮来袭时帮助植物稳扎土中,还能防止根系被水淹以后无法呼吸;胎萌是指红树植物的种子在母体上就萌发生根、吸收母体的养分,在潮水退去时脱落扎入泥土中,长成新的个体,这就避免了种子在潮期直接落入水中而不能萌发生长;泌盐机制与我国西北的许多耐盐植物相似,植物可以把吸收的多余的盐通过叶片排出体外,避免高盐环境对细胞的伤害。桐花树Aegiceras corniculatum秋茄树Kandelia candel

在炎热干旱的非洲沙漠中,生长着一种大树——猴面包树,胖胖的树干就是它生存的秘密。圆润的树干中,包裹着疏松的木质部,这种结构最利于储存水分,在雨季时吸足了水,待到旱季可以慢慢享用。与生物的互作

由于两种生物长期的相互作用,比如掠食者与猎物、寄主与寄生物、有花植物与授粉者,其中一种生物就会给另一种生物施加选择压力,协同进化就发生了。与生物的互作,喵喵在这里先介绍三种吧。

从摩洛哥到葡萄牙到中东到加那利群岛,生长着一类美丽的花,人们称之为岩蔷薇,它的芳香油可以用做香水中的优质定香剂。就是这种美丽而芳香的植物,在与其他植物竞争生存空间时,却有着玉石俱焚、浴火重生的技能。夏季是种子成熟的季节,高温袭来,空气中弥漫着的沸点极低的挥发油(岩蔷薇分泌的)突然被点燃,植物都被烧死了,但纵火者的种子却完好无损地保留了下来。火烧过后的土壤肥沃而疏松,非常适宜种子萌发、幼苗生长。一年后,此处又是一片岩蔷薇的花海。白毛岩蔷薇Cistus albidus

自从华南植物园从菲律宾引进了一株花朵泛着幽幽青绿色的植物后,碧玉藤这个名字越来越被大家熟悉,它清冷的颜色在月光下显得格外美丽。这份美丽吸引了远方的蝙蝠前来取食花蜜,在触碰到花朵时,花朵中的花粉块落到蝙蝠的头上,蝙蝠再去取食下一株碧玉藤时,从前一株上带来的花粉就落在这一株上。异花授粉可以帮助植物孕育出更多变异的小宝宝,以适应环境的改变。

深紫色的西藏杓兰,身上布满了精致的花纹。它独特的造型也方便了传粉者,尝尝新酿的花蜜,还提供遮风挡雨的“雨棚”,这是多么有情调的室外酒吧。杓兰属发出的气味对觅食的昆虫也有极强烈的吸引作用。西藏杓兰不仅采用这种方式吸引昆虫,它由花瓣组成的囊状口袋造型酷似熊蜂蜂王产卵所需的地洞或树洞,以此诱骗蜂王进入为其传粉。翡翠葛(碧玉藤)Strongylodon macrobotrys西藏杓兰Cypripedium tibeticum

在自然界中,植物模仿动物(如蜜蜂兰)、动物模仿植物(如兰花螳螂)已经不是什么新鲜事了,而最近报道的一种南美洲藤本植物再次让人惊叹。南美木通Boquila trifoliolata不仅可以模仿植物的叶片,而且能够同时模仿数十种植物的叶片。当它的藤蔓延伸到树木分枝上时,其多变的叶子可以改变大小、形状、颜色、朝向甚至静脉模式,以匹配周围的树叶。如果藤蔓跨越到另一棵树上生长,它也会发生变化,即使新宿主的叶子大小是原来的10倍而且形状截然不同。南美木通通过模仿别的植物,隐藏自己的叶子保护自己,在错综复杂的南美热带雨林生态系统中得以生存。

这些神奇的技能,让植物在各种严酷的环境中生存,帮助动物把太阳能固定下来,把水变成氧气,把二氧化碳变成碳水化合物,为动物提供着生存的必需品。这份经历了数十亿年的努力才积攒下来的大自然的馈赠,值得我们每一个人感恩,感恩身边的一草一木,一花一树一世界。植物的身份——学名和俗名我给你一个身份可以吗?

当我们来到这个世界,每个人都会被父母或他人命名,于是有了自己的名字或小名。我们的名字带上了命名者的寄托,成为了我们的身份。具备好奇心的人类,为了区分不同的植物,给它们一个身份,于是给每一种植物都取了名字。

植物的名字通常可以分为两类:主要用于学术交流的学名(Scientific name)和用于大众交流的俗名(Common name)。植物的名字里蕴含了丰富的信息,包括植物的身份、系统位置、特征、用途,等等。比如十大功劳、独一味,听上去就是药用植物的名字;而落新妇(美得把新媳妇都比下去了)、七里香,一定是观赏植物的名字;忍冬、夏天无、报春花、夏枯草则是对植物特征的描述。

学名能直观反映该物种的系统位置,比如菩提树学名Ficus religiosa,Ficus说明这种植物属于榕属,religiosa(“宗教”的英文单词religion的拉丁化)表示这是一种宗教植物。

俗名是人们对植物的习惯性称呼。为了便于记忆,俗名通常是用一些通俗的词汇表达或是对该植物显著特征的描述,便于人们交流。如七叶一枝花、蝟实、一把伞南星等名字,会让你很快地想起它们的形态特征。

据不完全统计,地球上约有30万种高等植物,在我国就有3万多种。我们国家幅员辽阔,一种植物可能有很多俗名。比如马铃薯,在不同的地区被叫做土豆、洋芋、地蛋、地豆等;又如扁桃,作为商品出售时被称为巴旦木、美国大杏仁等。另一方面,几种不同的植物也可能具有相同的俗名。提起木瓜,人们通常指食用的番木瓜,然而木瓜一词也可指蔷薇科木瓜属,包括贴梗海棠、木瓜海棠等数种植物;还有夜来香,则可能指的是萝藦科、茄科、石蒜科、月见草科的不同植物,如此混淆的植物名称给学术交流实在是造成了很大的不便。落新妇Astilbe chinensis七叶一枝花Paris polyphylla一把伞南星Arisaema erubescens翻开一份植物身份档案:学名:Pyracantha fortuneana(Maxim.) H. L. Li中文名:火棘别名:救兵粮

这让喵喵想起一个植物笑话。三国时,刘备为关羽报仇,兴师伐吴,军师诸葛亮力谏后也不能阻止。刘备连营百里与陆逊对峙于猇亭,命人将部署关防绘图带至成都交给军师催促军粮。诸葛亮见图后大惊,欲修书指明,又恐路途远泄密军机,急寻火棘一枝,交付来使,令其速回。嘱咐道:“某常同主公讨论植物,主公颇具天分,汝速回,主公见物即明。”使者回营后,满营将领皆不解。刘备细细辨识后对众将道:“此乃救兵粮,军师之意军粮即到。”众将跪服,皆称主公学识渊博,料事如神。几日后,陆逊火烧连营,大破蜀军。刘备仓皇逃至白帝城,吐血数升,一病不起,弥留之际,托孤诸葛亮,说:“后悔未听军师之言,军师如期送来救兵粮,我应当收到后就回去。”诸葛亮大哭道:“主公,我是提醒主公当心东吴火棘(计)啊!”刘备长叹一声:“同物两名害死人!”含恨而去。

为了防止同物异名造成混乱的情况发生,为了植物名称的统一和稳定,现代植物分类学之父——瑞典植物分类学家Carl von Linn é(卡尔·冯·林奈)创立了双命名法,后来世界各地的植物学家们又制定了《国际植物命名法规》,采纳了双命名法。至此,使用拉丁文的双命名法成为世界各国植物学家命名植物的准则。拉丁学名的双命名法

双命名法的核心有两点:一是全世界的植物命名文字统一用拉丁文,二是每一种植物的名称必须由两个拉丁词或拉丁化的字构成。无论一种植物有多少个不同的名字,但它的拉丁学名是唯一的。学名不受地区、国别的限制,全世界通用,从而避免了“同名异物”、“同物异名”等混乱现象,极大促进了国际植物学研究成果的交流。

拉丁文作为古罗马帝国的国语,早在公元前就存在了。它句法结构严谨,语法规范,语句精准,曾经在古罗马统治下的广大欧洲国家和地区广泛使用。后来罗马帝国灭亡了,拉丁文逐渐衰落,成了一门死语言,除了天主教会将其作为有声交流的语言偶尔使用,基本只作为无声的书面语存在。这使拉丁语很稳定,不容易产生歧义,而这对于植物的科学命名来说也是至关重要的,保障了植物名称的稳定性。

双命名法指的是每个植物的名称主要由三部分组成,即属名(斜体,首字母大写)、种加词(斜体,全部字母小写)、种命名人名字(正体,首字母大写)。通常,没有特殊需要时可以省略命名人,从而将植物名简化为两部分。

比如银杏Ginkgo biloba Linn.,Ginkgo是银杏属的属名,biloba是种加词,Linn.是命名人林奈拉丁文名字Linnaeus的缩写。命名人这一项,如果命名人是著名的植物学家,那他的姓氏要使用缩写形式,缩写时一定要在缩写名的右下角使用省略号“.”,名(given name)省略不写,比如L.=Linn.=Carl Linnaeus,DC.=Augustin Pyramus de Candolle;不够著名的植物学者以及容易有重复的植物学者则需将姓氏(family name)写全称,名(given name)使用缩写形式,但也可省略不写。银杏

植物的学名和人名是类似的,属名就相当于名字中的姓,如赵钱孙李,而种加词就是名,如小明、大伟。植物命名大多有其根据,来源多种多样,下面我们就简单介绍一下植物拉丁名的一些来源。

1. 以植物本身的拉丁名命名:如Rosa蔷薇属,拉丁文中rosa为玫瑰花;Pinus松属,拉丁文中pinus指松。

2. 以古希腊文命名:如Oxalis酢浆草属,希腊语中oxys为酸,表示酢浆草属植物叶片具酸味;Zea玉蜀黍属,zae在希腊语中指一种谷物。

3. 原产地土名音译:Litchi荔枝属,为我国广东方言“荔枝”的拉丁化。

4. 以模式标本的原产地命名:Taiwania台湾杉属,Fokienia福建柏属。

5. 纪念某人而命名:Zhengyia征镒麻属是为了纪念我国著名植物学家吴征镒先生;Linnaea北极花属,也被译做林奈木属,瑞典皇家科学院为了表彰林奈在植物分类学上的贡献,特将忍冬科植物分布于北半球寒冷地区的一个小属以林奈的名字命名。关于以人名给植物命名还有一个趣话,林奈有时不够大度,会用一些学术上反对过他的人的名字给令人讨厌的野草命名,比如Siegesbeckia豨莶属就是用德国植物学家Johann George Siegesbeck的名字命名的。豨莶Siegesbeckia orientalis北极花Linnaea borealis

6. 以植物的特征命名:Saccharum甘蔗属,sacchar译为糖;Orchis红门兰属,其中orchis译为睾丸,是指红门兰属中某些种的块茎形似睾丸。

7. 以植物的生境命名:Potamogeton眼子菜属,potamos指河,geiton指邻近,表示本属植物多生于水边;Nymphaea睡莲属,Nympha为专司山林水泽之神,指本属植物生于水边。

8. 以植物的用途或意义来命名:Restio帚灯草属,restis为绳子,指茎干可制绳索;Panax人参属,panax指万能药,表示人参具有很高的药用价值。

9. 以组装拼接词命名:这种属名没有明确的词义,通过将其他词汇中几个字母替换颠倒等方式得到新的属名,Saruma马蹄香属,由Asarum(细辛属)的首字母A调换到最后一位得来;Jacaima(该属我国不产,萝藦科)由Jamaica(牙买加)中字母m和c换位得来。

10. 其他语言来源:Taraxacum蒲公英属,tarashqun为波斯语中的蒲公英,进而拉丁化成为taraxacum。

11. 来源不详,难以探究:Anredera落葵薯属,Biondia秦岭藤属。

与属名的来源一样,种加词的来源也极为丰富,大致分为形容词和名词两部分。

1. 形容词:用植物的颜色、味道等特征,生长方位,用途,生长季节和环境习性等形容词拉丁化命名,比如四川山姜Alpinia sichuanensis 种加词sichuanensis的意思是四川的。

2. 名词:为纪念某人而用其姓名拉丁化给植物命名,或将植物的形状特征等相关名词拉丁化命名。比如雨农蒲儿根Sinosenecio chienii种加词chienii的意思是指我国著名的植物学家钱崇澍的钱姓,而中文名中的雨农正是钱崇澍的字。

使用双命名法有很多优势,双命名法统一了全世界植物的命名规范,一种植物对应一个名称,精确而不易混淆,在国际上通用,便于科学交流。不仅如此,双命名法还有很高的科学性,能反映植物之间的亲缘关系,通过植物学名中包含的属名,人们可以快速判断出两种植物是否来源于同一属,并且通过所在属查找到该种植物所在科、目,从而确定这种植物在分类系统中的位置。四川山姜雨农蒲儿根分类分类,越分越累——植物分类心酸史

很多很多年前,当我们的老祖宗每天在树林里穿梭、在草原上奔跑、与各种动植物为伍的时候,发现有些植物能吃,有些植物不能吃。能吃吗?好吃吗?怎么吃?这样的核心问题将植物分成了几个界限,这也许就是最原始的分类。

成为现代人后,虽然“能吃吗、好吃吗、怎么吃”依然是当下许多人的主要分类方法,但我们对植物的认知有了更高的需求。世界上有千千万万种树木花草,每一种都那么吸引人,我们想去认识和了解它们。可是随着认识的植物的增多,大脑里渐渐混乱了:这胡萝卜跟白萝卜是啥关系?这梅花跟桃花有什么区别?路边这些树为什么看起来全都一个样?

为了解决这些问题,让千奇百怪形态各异的植物能在脑海中理清楚,分类学慢慢诞生了。将植物分成不同的类群,将分出来的类群又合并成更高级的集合,一级一级,慢慢地各种植物之间的关系就明朗起来了。

只是,就像植物分类学家常说的一样:“分类分类,越分越累。”植物分类学啊,说起来就是一部心酸史。

在人类文明起源不久,植物分类的思想也随之诞生。《尔雅》里记载了200多种植物,被分为了草、木两类。差不多同时期的《山海经》也有类似的描写:“某山……其木多……其草多……”,可见草本跟木本是人类对植物形态最直观的认识。晋代的《南方草木状》还增加了果、竹两类。东汉时期的《神农本草经》收录了365种被认为可以当药用的植物,按毒性程度与一些其他因素分为了上、中、下三品。与按形态分类的自然属性分类法相比,这是按植物形态以外的功能属性所做的分类。

家喻户晓的《本草纲目》提出了一套完整和朴素的分类理论,是自然与功能两种属性的结合。《本草纲目》将植物分为草、木、果、谷、菜,每一类又根据形态与功能细分,例如木部分成了乔木、灌木、香木、寓木、苞木、杂木六类,草又分成山草、芳草、湿草、毒草、蔓草等九类。《本草纲目》在当年可以说是一本植物分类学巨著,以至于被翻译成拉丁文时直接叫《Flora Sinensis》,也就是《中国植物志》。李时珍(1518~1593),中国明朝医药学家,字东璧,晚年自号濒湖山人,湖北蕲春县蕲州镇东长街之瓦屑坝人。李时珍先后到武当山、庐山、茅山、牛首山及湖广、安徽、河南、河北等地收集药物标本和处方,历20多个寒暑,三易其稿,于明万历十八年(1590年)完成了192万字的巨著《本草纲目》

但是,《本草纲目》对植物的认识局限在对它们的利用上,到了清代根据本草扩展的《植物名实图考》才稍有进步,逐渐开始过渡到单纯的植物著作。不过,用到的分类方法有一个缺点,各个分类级别存在着重叠,一种植物可以同时分到多个类别中去。比如本草的木部中有乔木又有香木,那么有香味的乔木如月桂该分到哪去呢?爬蔓的有毒植物比如钩吻又该分到毒草还是蔓草中呢?有没有更好的分类方法呢?

让我们把目光投向国外,这并不是说外国的月亮就比较圆,国外早期的植物分类说起来一样让人心酸,他们同样只知道分成草和树,只关心能不能吃、有没有药用效果,甚至连现代分类学的植物学大家哈钦松也受到了影响,把植物分成了草本木本。文艺复兴时期后,欧洲人越发地开始对自然界感兴趣,植物的研究也多了起来。1563年,意大利学者塞萨平诺首次提出将植物生殖器官作为分类依据;1700年,法国学者土尔恩福尔第一次提出了“属”的概念。他们的研究,对后世产生了巨大影响。

转折点发生在18世纪,植物分类学之父,瑞典植物学家林奈出现了。林奈的家境并不是很好,但是他结交到了很多有钱的朋友。在朋友们的资助下,林奈先后出版了《植物自然系统》《植物属志》及《植物种志》等著作。在最著名的《植物种志》中,林奈描述了几乎所有已知的植物,并阐述了一套完整的分类系统。在书中,林奈使用了现代分类学的纲、目、科、属等概念,根据植物花朵的雄蕊数量及形态分为24个纲。同时,林奈使用两个拉丁文单词来命名已知的每一种植物:一个属名跟一个种加词,同属植物的属名则相同。林奈的系统比以往的任何植物分类系统都更加好用,它能让各种植物快速定位到自己唯一的位置,即使是新发现的物种,也能根据形态安排它的一席之地。卡尔·冯·林奈(Carl von Linné,1707~1778),瑞典博物学家,双命名法的创立、完善和推行者,现代分类植物学的创始人。出生于瑞典的罗斯胡尔特,曾留学法国、英国、荷兰。归国后于1739年出任瑞典科学院第一任院长,1742年任乌普萨拉大学植物学教授,1754年当选彼得堡科学院国外名誉院士。著作以《植物自然系统》(1735)最重要

林奈虽然根据花结构进行了分类,然而眼见不一定为实,况且只根据一个性状是很不靠谱的,在这里边又掺杂着许多主观因素。于是在林奈的系统统治了学界很多年后,许多植物学家开始折腾起来,搞出了一个又一个的分类系统,一点一点地推动着分类学的进展。例如当时出现的各种自然分类系统提出了双子叶、单子叶、裸子植物这些重要概念,各种植物的科属分区渐渐明朗。在这期间又发生了一件大事——达尔文出版了《物种起源》。分类学界如醍醐灌顶,原来分类应该考虑到植物的演化过程!在结合了众多因素之后,植物分类迈向了更高级的系统发育分类法。

系统发育,听起来很复杂,但通俗地讲就是按植物各个类群的进化顺序来组织起一个系统。达尔文不是说了么,物种不是一成不变的,是在不停演化中!既然是演化来的,那就肯定有个先后顺序,有的植物先出现,有的后出现,先出现的就比较接近祖先。将原始的类群放在前边,晚出的放在后边,相近的排列在一起,就形成系统了。比如说,苔藓结构简单,最原始;蕨类复杂一些,有粗壮主干了,进步一些;裸子植物能结种子了,更厉害;被子植物种子外边还包着果肉,还有复杂的花,当然是最进步的。但涉及被子植物内部斗争时问题又来了,长成什么样才算原始呢?恩格勒等人认为,具有单性花、柔荑花序的植物是原始的,例如杨树、柳树、板栗、榛子,鲜艳大花是后来才进化出来的;塔赫他间、克郎奎斯特等人认为具有离生多心皮的植物是原始的,例如玉兰、含笑、番荔枝什么的,单性花是后来演化的结果。柔荑花序学派与多心皮学派(毛茛学派)公说公有理婆说婆有理,就像豆腐脑该吃甜还是吃咸一样,彼此都无法说服对方。但这几人的系统都做得非常仔细,现在世界上大多数植物志也都还用着其中的一个。不过,恩格勒学派和多心皮学派的斗争其实在分子系统学之前就基本定论了,随着人们对微形态领域的深入研究,大部分人已经基本认同了毛茛学派的观点。查尔斯·罗伯特·达尔文(Charles Robert Darwin,1809~1882),英国生物学家、进化论的奠基人。曾经乘坐贝格尔号舰环球航行历时5年,对动植物和地质结构等进行了大量的观察和采集。出版《物种起源》,提出了生物进化论学说,从而摧毁了各种唯心的神造论以及物种不变论

进入21世纪,人类对DNA越来越了解,生物的各个研究领域都少不了基因的研究,分类学自然也要来插一脚。基因是生物的本源,漫漫进化征程上,各种变化都已经记载在了小小的细胞里。科学家们提取了现存大多数植物类群的基因进行分析,根据分析结果,结合一些形态特征进行归类,整理出一套分子系统。结果发布后大家一看傻了,这完全颠覆了从前的传统系统啊!许多传统系统的科被归并,比如萝藦科并入了夹竹桃科,紫金牛科并入了报春花科;一些科则被拆散,典型例子如从前的百合科,风信子、萱草、葱、天门冬等纷纷自立家门独立成科。更夸张的是,在分子系统中,从前的单子叶双子叶分法都站不住脚了。因而这个系统让很多喜欢传统经典形态分类的人无法接受,宁愿继续用着从前的老系统。阿道夫·恩格勒(Adolf Engler,1844~1930),德国植物学家,1897年在其《植物自然分科志》巨著中所使用的系统是分类学史上第一个比较完整的系统,即恩格勒系统。它将植物界分13门,第13门为种子植物门,再分为裸子植物和被子植物两个亚门,被子植物亚门包括单子叶植物和双子叶植物两个纲,并将双子叶植物纲分为离瓣花亚纲(古生花被亚纲)和合瓣花亚纲(后生花被亚纲)

现在,经典分类系统和分子分类系统并存。经典分类采用形态观察、地理调查等传统方法对植物物种分类和研究,分子分类则在此基础上,利用各种高精尖仪器寻找分子水平的证据来完成分类工作。在目前生物学界分子生物学大行其道的氛围下,经典分类已日渐式微,分子分类后来居上。少数坚持用经典分类法的人甚至宣称“要与分子生物学死磕到底”,坚持认为“认识一个物种的基础是从形态入手”,这其实是没有必要的。分子分类学的出现并非要将传统分类方法赶尽杀绝,只是利用新兴技术,增添了一些可以为分类提供参考的依据,是对经典分类学的发扬。更何况,目前使用分子来鉴定植物的技术还很不成熟,使用外观形态来鉴定植物的传统方法依然具有重大意义。至于我们要选择哪套系统,是相信肉眼看到的形态,还是相信看不见摸不着但又真实记录着一切信息的DNA,对于很多植物学习者来说确实是个艰难的选择。对一般爱好者来说,详细而易查的传统系统已经足够,对有钻研精神的人来讲,分子系统更值得深究。也许,形态的鉴定让我们体会了更多的自然乐趣,而分子研究更接近物种演化的根源。两种手段相辅相成,相互印证,会让我们更加接近事物的本质。

有人说,人类一思考,上帝就发笑。是啊,不管我们怎么折腾,自然界存在的千千万万种植物依然该怎样还是怎样,不会因为人类的分类方法而产生一丁点变化。而对分类学的探究,是对自然的探究,是人类无穷无尽的求知欲所驱动的。正是这种求知欲,让我们的认识越来越广阔,让我们的社会越来越发达。PART 2根茎叶花果——植物的曼妙身材千奇百怪的根

根是植物体重要的器官之一,通常它并不是单打独斗,而是由许多条根组成“根系”来完成任务。根系的一部分直接由胚胎发育而成,称为“主根”;另一部分根则来自于主根的分枝,称为“侧根”。此外,受外界因素影响,植物的茎或者叶上也会长出根来,这种称为“不定根”。常见的根系主要有两大类,一类主根和侧根可以明显区分,称为“直根系”,常见的直根系植物包括银杏、雪松、蒲公英等;另一类主根和侧根很难区分开来,名为“须根系”,小麦、水稻、玉米、水仙等的根系均属于这一类。直根系须根系

除了常见的形态,为了适应特殊需求,植物的主根、侧根和不定根在形态上都可能发生变化(植物学名词叫“变态”),从而造就了现在千奇百怪的根。

第一个登场的是“贮藏根”。为了完成贮藏营养物质的任务,它牺牲了曾经纤细的体形,变得肉嘟嘟、圆滚滚的。其中,由主根膨大而成的叫“肉质直根”,如萝卜、胡萝卜;由侧根或不定根膨大而成的叫“块根”,如番薯、大丽花。我们吃的就是胡萝卜的贮藏根

下一个出场的叫“气生根”,是一个不安定分子,它厌倦了地下的黑暗,露出地面、在空气中生长。虽然气生根不是那么循规蹈矩,可是却非常敬业,可以承担很多种工作:有些气生根可以支撑植物体、防止倒伏,称为“支柱根”,著名的“独木成林”景观就是支柱根的杰作;有些气生根变成了植物的“脚”,帮助其进行攀援活动,称为“攀援根”,常见的常春藤、凌霄花就有攀援根;还有些气生根承担了呼吸的功能,又被称为“呼吸根”,比如生长于溪塘边的落羽杉,它们的地下根系常被水淹,根呼吸困难,于是向上长出许多呼吸根来帮助呼吸。落羽杉Taxodium distichum呼吸根

还有些根不乐意自己从土壤中吸收水分和养分,而是想捡现成的便宜,它们的不定根变成吸器,从被寄生的植物体内吸取水分和养分。这样的根叫“寄生根”。疏花蛇菰Balanophora laxiflora靠根茎上的吸盘寄生于寄主植物的根上

根除了会变态,还可能长瘤子,叫做“根瘤”。与人类的瘤相反,根瘤对植物是有益的。因为,根瘤是根与具有固氮作用的细菌(如根瘤菌或某些放线菌)共同生活的产物,固氮作用可以使植物得到充分的氮素供应,有利于植物适应贫瘠的土壤条件。最常见的根瘤见于豆科植物的根上,种过豆子的朋友可能对豆子上的根瘤印象很深刻吧。此外,桤木、杨梅、罗汉松和沙棘等植物的根上,也具有根瘤。中国沙棘的根瘤

还有些根喜欢与真菌生活在一起,形成菌根。外形上,有些菌根其真菌的菌丝包在植物根的外面,形成菌套;有些菌根缺乏明显的外部形态改变,真菌的菌丝体主要存在于根的内部(在显微镜下可见)。

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

下载完整电子书


相关推荐

最新文章


© 2020 txtepub下载