十万个为什么(第六版)-植物(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：韩启德,陈晓亚(主编)

出版社：上海少年儿童出版社

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十万个为什么(第六版)-植物试读：

经过数百位编委、作者和编辑历时三年的辛勤努力，第六版《十万个为什么》终于与广大读者见面了。对于中国的科技界、教育界和出版界，以及千千万万的少年儿童来说，这都是值得高兴的一件事。《十万个为什么》是由少年儿童出版社于1961年出版的一套科普图书。在半个世纪的岁月里，这套书先后出版了五个版本，累计发行量超过1亿册，是新中国几代青少年的启蒙读物，在弘扬科学精神、传播科学知识、提高全民科学素质方面发挥了巨大作用。在我国，至今还没有一套科普读物能像《十万个为什么》那样经得起如此长时间的检验，并产生如此巨大的社会影响。

进入21世纪以来，科学技术的发展日新月异，尤其在网络通信、低碳环保、基因工程、航空航天、新能源、新材料等领域，研究进展更是一日千里，乃至从根本上改变着人们的生活与工作方式。为适应科技发展带来的深刻社会变革，提高国家的综合国力和竞争力，党和政府高度重视加强科学技术普及，重视提高全民科学素质，并将国家科普能力建设作为建设创新型国家的一项基础性、战略性任务，这对我国的科普出版提出了更高的目标。

2006年，国务院正式颁布实施《全民科学素质行动计划纲要》，其中特别强调要提升未成年人的科学素养，因为只有从青少年时期就开始养成科学的思维方式与行为习惯，将创新精神与实践能力并重，才能最终使得全民的科学素质得到根本性的提高。为此，编辑出版一套崭新的适应时代发展要求的《十万个为什么》，使其在繁荣我国科普创作的进程中发挥“旗帜”作用，其意义是非常深远的。

好奇心是青少年的可贵特质，是驱使他们亲近和接受科学的动力，一定要保护好。从50年来的经验看，“一问一答”是个好形式，也是《十万个为什么》被大家喜爱的重要原因，在编纂第六版《十万个为什么》时我们坚持了这一好形式，并力争在传授科学知识的同时，引导读者去思索问题，去感受科学文化和科学精神，去体会科学探索的乐趣。

出于积极参与科学普及工作，提高全民科学素质的社会责任感，中国科学院和中国工程院共有百余位院士应邀担任了第六版《十万个为什么》的编委。其中20余位院士在百忙之中担任了各分册的主编，具体负责组织相关分册的编纂工作，有40余位院士亲自撰稿。此外，还有700余位来自世界各地、各个学科的优秀科学家和科普作家参与了新版《十万个为什么》的编写。这么多高层次科学家参与到一套科普图书的编纂工作中来，这在我国科普出版史上是空前的。阵容强大的编委会和作者队伍，为新版《十万个为什么》的科学性、前沿性、权威性和可读性提供了最可靠的保证。在此，我也谨向所有参与第六版《十万个为什么》编纂工作的编委、主编、作者和社会各界表示衷心的感谢和深深的敬意。

第六版《十万个为什么》在总结前五版成功经验，并广泛征求各方面意见的基础上，综合考虑时代的发展和青少年读者的实际需要，将全书分为三大板块共18个分册。基础板块包括数学、物理、化学、天文、地球、生命，是传统六大基础学科；专题板块包括动物、植物、古生物、医学、建筑与交通、电子与信息，是由基础学科衍生出来的重点传统学科；热点板块包括大脑与认知、海洋、能源与环境、航空与航天、武器与国防、灾难与防护，则是近些年发展特别迅速，引起社会广泛关注的热点领域。在编纂每一分册的过程中，我们根据这个学科或专题的内容，充分考虑知识体系的完整性和科学发展的前瞻性，问题的设计和分布尽量与学科或专题的内在结构相吻合，从而使每一分册都成为具有完整的内在知识体系的读物。现代科学技术发展的一大特点是学科之间的交叉融合，相信小读者们在阅读过程中也会在不同的分册中发现一些共性的问题。

第六版《十万个为什么》在形式上适应了当代青少年的阅读需求，与国际上同类图书的最新出版潮流相接轨，首次推出彩色图文版，用大量彩色图片向读者展示当代科技前沿的无穷魅力。内容上具有鲜明的时代特色，从基础、前沿、关键、战略四个方面来组织问题和编写稿件，重点关注科技发展的前沿和当代青少年关心的热点问题。尤其值得称道的是，书中的大量“为什么”是通过各种形式向全国少年儿童征集来的，力求将当前孩子们最关心、最爱问的问题介绍给他们。同时，新版《十万个为什么》更加注重思考过程，提倡科学精神，引导创造探索，关注科学与人文、科学与社会的关系，通过“微问题”“微博士”“实验场”“科学人”“关键词”等小栏目激发青少年的好奇心和探究心理。

我们相信，第六版《十万个为什么》将以全新的问题、全新的体系、全新的内容、全新的样式，以及数字化时代全新的技术手段，再现《十万个为什么》每一版都曾有的辉煌，掀起中国科普出版和科学普及的又一个新高潮。第六版《十万个为什么》的出版，必将引领更多青少年走向科学，使共和国涌现出更多的栋梁之材。同时，这套书的出版，对于贯彻落实《全民科学素质行动计划纲要》精神，促使当代中国广大青少年科学世界观的形成和科学创新能力的提高，推进全社会在讲科学、爱科学、用科学上形成更加浓厚的氛围，使全民科学素质再上新台阶，发挥不可替代的关键作用。导言没有植物，人类还能生存吗

在无边无垠的宇宙中，地球与月亮是两个相距最近的星球。地球有水，有植被，生气蓬勃；月球有海（月海）无水，有山（环形山）无树，没有生命。月球上有嫦娥、吴刚、白兔和桂花树之类的人和动植物，仅仅是人们一种美好的想象，事实上并不存在。地球与月球相比，有无“植被”是最根本的差别之一。“植被”是覆盖在地球表面的植物的总称。在不同的季节，人们会用不同的被子，如毛巾被、丝绵被、鸭绒被等，来保护和温暖自己的身躯。植被如同盖在地球上的被子，同样保护着地球。但是，植被的作用远远不止保护的意义，它们还直接或间接地哺育着地球上的生灵，包括人在内的所有生物。生物生存的必要条件是氧气、水和食物的供应，植物恰恰是这三种必要条件的提供者和调节者，没有植物，就不会有地球上的其他生物。

地球的表层大气中大约含有25%的氧气，如果把这个含氧量当作为100%，海拔每上升1000米，空气中含氧量就下降10%。每个人都知道，没有氧气人就会窒息死亡。甚至在海拔3000米的高度，由于空气中含氧量的明显下降，有的人就会开始出现高原反应，感到呼吸困难。在海拔7000米以上的高度，一般人就已经难以忍受，会产生高原病。地球上的氧气从何而来呢？在生物进化的过程中，绿色植物得到一种本领，能利用太阳光能，把水和二氧化碳合成糖类，同时释放出氧气。在地球的演化进程中，随着绿色植物的产生和发展，地球空气中的氧气越来越丰富，达到目前这样相对稳定的平衡状态。植物在合成糖类时，所吸收的二氧化碳是来源于生命体的呼吸作用或地球上的各种燃烧过程。在地球上，植物是促使氧气和二氧化碳相互转化和平衡的关键，它的作用是无法替代的。可以说，如果没有植物，就没有人类呼吸所必需的氧气，就失去了人类生存的必要条件。荒凉的月球表面

植物直接为人类提供了极为丰富的食物。例如人类每天生活所需的大米、面粉等粮食，大豆油、向日葵籽油、橄榄油等食用油，还有各种各样的蔬菜水果。所有这些都是取自植物的根、茎、叶、花、果实和种子。它们含有丰富的淀粉、蛋白质、脂肪，以及人类健康需要的各种维生素。食物除了能为人类直接食用外，棉纺织业、制糖业、木材加工业、造纸业、食品加工业等原料也来自植物。虽然人类食用的肉、乳制品来自动物，但是许许多多动物，包括家畜，如牛、羊、猪、鸡、鸭、鹅等，都是以植物为主要食源的。可见植物处于地球食物链的基础或底层，没有了植物，也就没有了人类和其他生物的食物源。

虽然人们主要不是从植物中获取大量水分，但是在食用新鲜果蔬时，也获得了一部分水，因为新鲜植物中的水分含量有90%左右。在地球上，植被在维持水的动态平衡、调节温度、保护土壤中起了关键的作用。有人把大森林比喻成大水库，一点也不夸张。例如，在没有植物的沙漠地区下一场雨，落下的雨水，一部分很快渗入地下，另一部分在强烈的阳光下会很快蒸发到大气中。如果有了植物，落下的雨水首先会被植物吸收，植物还可以遮挡阳光，防止地表层水分的快速蒸发，植物在地球表面起到了固定和储藏水分的作用。在没有植被或少有植物的坡地，一下大雨，雨水就会冲刷大地，轻者造成土壤流失，重者造成灾害性的泥石流。有了植被，植物的根就能深深地扎入土壤，牢牢地固定土壤。因此，人们需要封山育林，需要在过度开垦的地方植草种树，恢复植被。总而言之，在没有植被的地方，环境会变得非常严酷，例如寸草不生的沙漠或荒凉的戈壁。由于植物在地球上的地位至关重要，因此在维持生态平衡和维护生物多样性时，首先要考虑的因素就是植物。

植物在进化的过程中形成了许许多多巧妙的生存技能，人们通过学习和借鉴这些生存技能来造福于人类自己。模仿植物的精巧功能也就是植物仿生，已经有许多成功的例子，如大跨度的房顶结构、锯齿形的工具、尼龙搭扣等。还有许多更加复杂和深入的植物仿生尚需继续探索，例如：在能量仿生中的模仿植物高效利用太阳能；在分子仿生中的模仿植物在温和条件下固定和利用空气中的氮，巧妙地合成多种多样非常有用的有机化合物；在力学仿生中的模仿植物的坚固结构、风媒种子的灵巧飞行；等等。

植物对于人类的生存和生活是如此的重要，因此我们对植物的了解和认识也非常重要。在对植物的进化与分类、植物的结构与形态、植物的生理与代谢、植物的生态与环境、植物的保护和利用、植物的遗传奥秘等这些大的领域中，还有众多问题远远没有得到完全的认识和结论。随着现代科学技术的迅速发展，对植物的认识确实已经有了长足进展，不仅能逐步深入认识，更是可以利用一些非常先进的手段，如植物细胞工程和基因工程技术，去改造植物，以更好、更有效地服务于人类。因此人类要从孩童起就要树立认识、利用、保护植物的意识，激起研究植物的兴趣。（陈晓亚　汤章城）【微问题】除地球之外，太阳系中的其他星球是否有植物的踪迹？【关键词】地球　植物植物进化与分类植物和动物的差别在哪里

自然界之所以生气勃勃，是因为具有千姿百态、多种多样的生物。但是，不管生物如何变化万千，大体上只分为两大类，即动物和植物。自古以来，人们就朴素地认为：凡是能动的生物就是动物，而固着生活的、不能移动的生物就是植物；绝大多数植物是绿色的，而动物则具有各种颜色和花纹；植物从小到大，长根长叶，开花结果，而大多数脊椎动物不论老幼，五官四肢不增不减，仅仅是体积大小的不同。不过，由于存在着诸多的例外，我们的祖先难以用简单的语句来定义什么是植物，什么是动物。

到了17世纪发明了显微镜，由于它能够观察许多肉眼无法看清的东西，人们好奇地把各种各样的物品都放在显微镜下探索，并且观察到了生物学领域中最为神奇的发现——细胞。现代科学表明，细胞是组成生物体的基本单位，通常都有细胞核、细胞质和细胞膜等结构，但是植物的细胞和动物的细胞有着明显不同，例如外表是否有细胞壁，就成为动物细胞与植物细胞的主要区别之一。因为凡是植物细胞，不管它是来自植物的根茎叶还是花朵果实，几乎都有细胞壁这个结构，而构成动物体的细胞都没有细胞壁。因此，细胞壁的具备与否，已成为现在判断动植物的主要标志。此外，成熟的植物细胞一般都有液泡，进行光合作用的细胞（一般存在于叶片和幼茎中）含有叶绿体或者载色体，这也是动物细胞所没有的。

动物和植物还有一个明显的区别，它们摄取外界物质和能量的方式不同。动物无一例外地靠摄取现成的有机物（植物或其他动物）为生，我们称之为“异养”；而大部分植物是通过光合作用，利用水和二氧化碳，合成自身所需的有机物，我们称之为“自养”。不过有少部分植物也过着“异养”的生活，如蘑菇、木耳之类的菌类以及高等植物中的寄生植物，如菟丝子、天麻、列当之类。虽然它们都不是绿色的，但是它们的细胞都具有细胞壁，说明还是属于植物。（秦祥堃）为什么眼虫有两张“护照”

夏日雨后，地面常会形成一些小水塘，如果水塘持续多日，池水往往会变成绿色。如果我们取一滴绿色的水放到显微镜下观察，可以看到许多绿色的小颗粒。仔细观察，这些小颗粒原来是一些单细胞的生物，胖胖的身体前端有一根长长的鞭毛，靠着这根鞭毛的摆动，能在水中不停地欢快游动。

这种单细胞的生物究竟属于动物，还是属于植物？这个简单的问题令生物分类学家大伤脑筋。

动物学家称它是动物，理由是它们没有细胞壁这个结构，而且能自由活动，这分明就是动物。虽然它体内有叶绿体，但只能说明它是一类比较特殊的动物，是自养的动物。设想一下，如果没有这些叶绿体，谁会认为它是植物呢？因此，动物学家给它发放了动物王国的“护照”，并起了一个动物名字——眼虫。

植物学家则认为，眼虫虽然没有一般植物所拥有的细胞壁，但是它却有动物细胞所没有的液泡和进行光合作用的载色体。载色体所含有的叶绿素a和b，以及β-胡萝卜素、叶黄素等也都与高等的植物相似。虽然植物细胞通常都没有鞭毛，但是在生殖期，所有藻类植物的生殖细胞以及菌类、苔藓、蕨类，还有些裸子植物如铁树的雄性生殖细胞也都有鞭毛，能在水中游动。至于眼虫没有细胞壁，也许表明它是最原始的植物，细胞壁还没有进化形成。所以，植物学家给它发放了植物“护照”，并起了一个植物名字——裸藻。

现在，一般认为眼虫这类生物是动植物共同的祖先。（秦祥堃）裸藻【科学人】施莱登

1838年，德国植物学家施莱登第一个指出细胞是构成植物体结构的基本单位。同年，德国动物学家施旺在研究动物材料时也证实了施莱登的观点，指出动物和植物都是由细胞构成的，并于1839年提出了“细胞学说”。他指出，细胞是动植物的集合物，它们按照一定的规律排列在动植物体内。这一学说从理论上确立了细胞在整个生物界的重要性，并成为19世纪自然科学的三大发现之一。【微博士】五界学说

1969年，加拿大学者魏泰克根据生物界的发展水平和发展方向，将生物分成五界。除了动物界和植物界外，还包括另外三界。

他增加了原核生物界：以蓝藻和细菌为代表，细胞中没有染色体，无核膜和核仁，但有核的功能，称为原核或拟核，是最原始的生物。原生生物界：大部分是单细胞生物，也有部分是多细胞的，但不具组织分化。它们常有鞭毛，能自由游动，是植物、菌物和动物的共同祖先。菌物界：它们有真核细胞，有细胞壁，但是无叶绿体，直接从外部环境吸收养料。【微问题】病毒属于哪一个界中的生物？【关键词】细胞壁　眼虫　裸藻什么是植物的进化树

人类的家族有族谱，记载一个以血缘关系为主体的家族世系繁衍和重要人物事迹。如果把整个植物界看成是一个大家族，它的“族谱”，也就成为一个进化树，记载着植物大家族中的各个类群，以及它们之间的关系。科学家们依据化石资料，并结合各类植物体结构的异同，推断出它们之间的亲缘关系，并画出了树形图，这就是植物进化树，也叫植物系统树。

在距今40亿年到35亿年前，地球上出现了最早的生物，它们是细菌和蓝藻等原核生物。蓝藻和一部分有色素的细菌利用日光制造养料，并释放出大量氧气，逐渐改变大气的性质，为生物进一步的发展准备了条件。

到了距今15亿年到14亿年前，开始出现了具有真核细胞的生物，它们可能是生活在水中的鞭毛生物。随时间的推移，它们朝着三个不同的方向进化：一是沿着具有光合作用的自养路线发展成为植物界；二是沿着吞噬现成营养物质的路线发展成为动物界；三是沿着吸收营养的异养路线发展成为菌物界。其中，进行光合作用的原始单细胞藻类逐渐进化出多种多样的藻类植物，而进行异养的单细胞菌类逐渐发展成各种真菌。

距今9亿年到7亿年前开始出现了多细胞藻类，各种各样的绿藻、红藻、褐藻在海洋中大量繁衍，繁盛的海藻释放出大量的氧气，一部进化树分氧在大气层形成臭氧，阻挡了紫外线辐射，为植物登陆创造了条件。

距今约4亿年前，一种裸蕨植物从绿藻中进化而来并开始进入陆地，它们的后裔进一步向适应陆地生活的方向发展，之后，各种各样的蕨类植物主宰了地球长达1.4亿年之久。蕨类植物中还进化出了原始的裸子植物和被子植物，它们更能适应干旱的陆地生活。在此同时，也许是由绿藻进化而来的苔藓植物蕨类植物也以其独特的生活方式，成功地适应了陆地生活。

距今2.6亿年到1.36亿年前，裸子植物取代了蕨类植物成为地球上优势植物类群。距今1亿年前后，地球气候发生了变化，其后又出现了几次冰川时期，多数裸子植物逐渐消失，代之而起的是被子植物，直至今日。（秦祥堃）被子植物裸子植物苔藓植物现代蕨类还能进化成种子植物吗

在生物出现至今的40多亿年间，地球环境在不断地变化着，时而酷热，时而严寒，沧海变成高山，湿润代替干旱。在严酷的自然选择的压力下，大部分的种类不能适应这种变化被淘汰了，只有少部分种类的躯体结构在进化中变得复杂，变得对环境具有更强的适应性，并渐渐进化成新的类群，它们能更有效地利用环境资源，更多地留下后代。

其实，在从古到今的漫长岁月中，物种的形成和灭绝从未停止过，只不过低等级的生物不会完全消失，也不会全部进化到结构更复杂的等级。所以在当今的世界上，既有低等的单细胞藻类植物，也有结构复杂的被子植物。但必须要说明的是，进化是单方向、不可逆的，已经进化的物种不可能再回到祖先的形态。某种器官一经进化，不会在其后代中恢复原样，也不会在其后代中重现。

现代的蕨类植物虽然和几亿年前的蕨类植物都属于同一类群，但是器官构造都已经有了改变，而且现在的自然条件也不是当初种子植物出现时的状况，所以现代的蕨类植物不可能进化成种子植物。（秦祥堃）苔藓植物的祖先是谁

在高等植物各个类群中，苔藓植物属于一个很特殊的类群。它的配子体高度发达，承担了营养和繁殖的功能。孢子体却寄生在配子体上，不能独立生活。这种与其他高等植物迥然不同的结构，引起不少科学家的兴趣，其中，尤为关注苔藓植物是从哪里进化来的。但是到目前为止，还没有可靠的化石证据，科学家们只能根据它们的身体结构来推测苔藓植物的祖先。

许多科学家认为苔藓植物是从藻类植物直接进化而来的，理由是在现代的苔藓植物和藻类植物之间存在着某些中间类型。在苔藓植物中，苔类是比较原始的类群。而在绿藻中有与苔类结构相似的物种。同样，苔类植物中的藻苔属，其结构形态既像苔类又像藻类，它们的配子体和颈卵器结构十分简单原始，因此一般认为，藻苔属成员是藻类向苔类过渡的一个中间类型。

但是也有科学家相信，苔藓植物是从原始的蕨类植物——裸蕨进化而来的，是孢子体逐渐退化，配子体进一步复杂化的结果。裸蕨中的某些种类形态结构非常简单，很像苔藓植物，有些种类的孢子囊结构与泥炭藓、黑藓相似。而且从地质年代上看，苔藓植物比裸蕨植物晚出现数千万年，从年代上也可说明其进化顺序。

总而言之，苔藓植物已成为植物进化中的一个盲枝。它们是以配子体的独立生活为特点，而其他高等植物则趋向于孢子体越来越发达，两者的进化方向是背道而驰的。配子体是无性生殖的产物，而孢子体则是有性生殖的产物。相比较而言，后者的生命力和发展前途更加光明。事实上，在自然界中也没有从苔藓植物进化成的更高级的类群。（秦祥堃）【微博士】苔藓分类

全世界约有23 000种苔藓植物，中国约有2800种。根据它们营养体的形态结构，通常分为两大类，即苔纲和藓纲。但也有人把苔藓植物分为苔纲、角苔纲和藓纲三大类。【微问题】苔藓植物都特别矮小吗？【关键词】植物进化树　蕨类植物　苔藓植物　藻类植物谁是最早“游上岸”的植物

大约18亿年前的地球，陆地还是一片没有任何生命迹象的地方，但在海洋中却已经出现了藻类植物。在随后的漫长岁月里，藻类植物一直是地球上唯一的绿色植物，也就是植物发展史上的“藻类植物时代”。到了约6亿年前，藻类植物已经得到了充分发展，不但有漂浮的类型，在浅海地区，还有各种固着生长的藻类。固着生长的藻类比较高大，呈扁平状或分枝状，有效地增加了光合作用的面积，提高了生存的机会。但是，生活在浅海地区的藻类时常受到水位变化的困扰，如果长时间缺水就无法存活。在以后的漫长演化岁月中，浅海藻类中一些枝状的种类发生了变化，裸蕨化石植株体表面产生了防止水分蒸发的角质层，这不但有效地抵抗了暂时的缺水，而且能挺出水面，接受更多的阳光和空气。以后，这些种类逐渐地进化成一类新的植物类群——裸蕨。随着北半球的造山运动，陆地升起，许多浅海地区变成了陆地，大部分藻类由于不能适应陆地生活而被淘汰，而裸蕨则在潮湿的地方幸运地生存了下来。由于没有其他竞争对手，它迅速地发展起来，在随后的2亿年间，成为了陆地植物的统治者，这也就是被植物学所称的“裸蕨植物时代”。

根据现有的化石资料，裸蕨是一类结构简单的小型草本植物，在横卧的地下茎上长有高20～50厘米的直立茎，顶端二叉分枝，孢子囊生在枝条顶端，没有叶片。茎的表面具有角质层和呼吸的气孔，内部具有支撑植物和运输水分的结构。但它的根只是吸水能力不强的假根，所以只能生活在潮湿的地方。

自从裸蕨成功登陆后，植物生活的领域开始由水中扩大到陆地，这是一次革命性的飞跃，进入到一个和以前历史完全不同的新阶段，也为动物的登陆创造了条件。到了3.5亿年前，发生了地壳的大变动，气候变得更加干旱，裸蕨植物慢慢趋向灭绝，而由裸蕨类植物分化而成的、结构更完善的其他高等植物逐渐成为陆生植物的主宰。现在中国南方的松叶蕨就是古老裸蕨的残存后代。（秦祥堃）什么是植物的“世代交替”

夏天的海边，我们在退潮后露出水面的礁石上，可以看到许多绿色的片状的藻类，它的名字叫石莼，俗称海白菜。看起来，这些石莼的模样都差不多，但在植物学上，却是两种完全不同的植物体：一种是二倍体的个体，另一种是单倍体的个体。为什么会这样呢？

原来，石莼和其他生物一样，生命历程也是从受精卵开始，单倍体的精子与单倍体的卵子融合在一起成为二倍体的合子（受精卵），由这个合子发育形成二倍体的石莼。这和动物都一样，我们把这个二倍体称为孢子体。孢子体长成之后要繁殖后代，这时就要进行减数分裂。一般动物减数分裂直接就产生卵或精子，而石莼产生的单倍体的细胞并不能直接进行受精，还需要一个继续生长发育的过程。我们将石莼减数分裂产生的细胞称为孢子，将孢子发育成的单倍体个体称为配子体，也就是单倍体的石莼。配子体的外形、大小与二倍体的孢子体几乎完全一样。配子体随着不断长大，再产生精子或卵细胞等生殖细胞。这样，在整个石莼生活史中，出现了单倍体个体和二倍体个体交替出现的现象。从合子开始到减数分裂发生，这段时期为无性世代（孢子体世代）；由孢子开始一直到配子形成，这一时期为有性世代（配子体世代）。有性世代和无性世代的交替，即为世代交替。

其实，不光是石莼，大多数的植物都有世代交替。在藻类中，如果孢子体和配子体植物在形态结构上相同，称为同型世代交替，如石莼。同型世代交替在植物进化史上是比较低级的，由它向异型世代交替进化。异型世代交替是由两种在外部形态和内部结构不同的植物体进行交替。在异型世代交替的生活史中，有一类是孢子体占优势，如海带；另一类是配子体占优势，如礁膜、宣藻。一般认为孢子体占优势的类型比较进化。

植物登陆后，就沿着孢子体越来越发达、配子体越来越简化的方向发展。例如，蕨类植物的孢子体有明显的根、茎、叶的分化，配子体虽然也能独立生活，但只是微小的片状体，只能生活在潮湿的地方。而被子植物的孢子体不但有根、茎、叶，还出现了花、果实、种子等器官，同时配子体则进一步简化，只有几个细胞组成，并且寄生在孢子体上，不能独立生活。（秦祥堃）石莼【微博士】松叶蕨

中国南方有一种奇特的蕨类植物，它高约30厘米，绿色的小枝条上散布着米粒大小的黄褐色孢子囊群。仔细观察，绿色的小枝条呈三角形，上部两叉分枝；散布有约3毫米长的三角形小叶片。拔起来一看，横走的地下茎呈褐色，根非常细小。这类不起眼的小草与现今的大多数植物有很大的差异，却和已松叶蕨经灭绝了3亿多年的裸蕨有着密切的亲缘关系。它和裸蕨具有共同的特征：叶不发达，主要靠茎进行光合作用，茎两叉分枝，只有假根和最原始的中柱。【微问题】植物进化从水生到陆生，那有没有从陆生朝水生进化的植物？【关键词】裸蕨　松叶蕨　石莼雌雄异株的隐花植物如何繁衍后代

雌雄异株的隐花植物，雌花与雄花分别生长在不同的植株体上，似乎很难将雄花的花粉传播到雌花的柱头上。那么，它们是怎样繁衍后代的呢？原来，它们靠的是一些与植物协同进化的昆虫。寄生在榕树上的榕小蜂与榕树之间，就是特别专一的进化关系的范例。

现在已知有98%的榕树种类，保持着一种榕树只让一种榕小蜂传粉的专一关系。而一种榕小蜂一生也仅给一种榕树传粉，它们互相之间保持着严格的一对一关系。所以，榕树与传粉榕小蜂成为科学家们研究生物互惠共生和协同进化的典型实例。树干上的隐头花序

一般来说，依靠昆虫传播花粉的植物都有着美丽或香甜的花朵，这样才能引诱昆虫来为它传粉。但是，榕属的树虽然也靠昆虫传粉，却没有美丽的花朵，它的一朵花甚至比我们书本上的一个句号还要小很多。许多朵花簇生在一个膨大的花序托里面，构成一个隐头花序。由于花很小很幼嫩，容易遭到昆虫的噬咬破坏，所以经过长期的进化，榕树的花序将所有的花包裹起来，保护花朵。这在进化史上是一大进步，但同时也产生了一个问题，谁来为它们传粉？甲虫、蝇类、蝶类、蜂类和蚊类等昆虫虽然榕树有各不相同的口器，但个体太大，都不能为其传粉。最终，一种特殊的昆虫应运而生，这就是榕小蜂。

以雌雄异株的榕树为例，雌株上只有雌花，雄株上有雄花和瘿花。瘿花是雌花特化的一种中性花，不能结果，只供榕小蜂产卵。瘿花柱头很短，正好适合榕小蜂产卵器的长度，可以方便地孵化出新一代榕小蜂。榕小蜂在每个瘿花的子房里产下一个卵，经过短暂的孵化后，幼虫诞生了，它会占据瘿花子房，这时的榕树会像哺育自己的孩子一样，源源不断地向幼虫输送营养。被幼虫寄生的榕树只会开雄花不结果，几乎将光合作用产物全用来培育几十万只小蜂上。那么，榕树自身如何实现繁殖呢？也许是造化弄人，也许是自然的神机妙算，榕树的无私奉献得到了意外的收获。一些小蜂误入歧途，从雄性榕树飞到雌性榕树上，这时等待它们的只有雌花，雌花花柱很长，小蜂钻进去后由于产卵器太短，无法产卵，就在它们辗转寻找产卵地的过程中，身上的花粉无意间擦到了雌花长长的柱头，传粉便在这环环相扣的巧合中完成了。那些本来要寻找瘿花却误入歧途的榕小蜂，在耗尽体力之后死在花序内，它们虽然没有按照生物的本能完成繁衍后代的任务，却神奇地充当了植物的媒婆。最为奇妙的是，每年春季，当榕小蜂大量成熟，飞出寻找瘿花时，榕树枝头却挂满雌花序，瘿花花序不足20%，也就是说榕树以精确的时间差迫使绝大多数榕小蜂为它服务，只传粉不产卵。这似乎是一种无谓的牺牲，无偿的奉献，其实不然，榕树由于榕小蜂的传粉结出种子，历经若干年后长大的榕树又为榕小蜂的后代提供了栖息与繁育之地。

在漫长的进化过程中，榕树由雌雄同株进化为雌雄异株；雄花由分散在四周进化为集中在花序口部；雌花由既能结实又能抚育幼虫的低级阶段分化成专供榕小蜂栖息的瘿花。雄蜂由于一辈子都在密闭、黑暗的花序内生活，翅、眼和步行足退化，体色褪淡，雌蜂则产生可以削扁头部往花序里钻的结构。“榕—蜂”之间经过相互适应，相互选择，形成的一对一的专一性共生关系，使它们“合则皆旺，分则皆亡”。微小的榕小蜂和庞大的榕树互帮互助，相依为命，缺一不可。

世界上有700多种榕树，中国有100多种，它们中的每一种都有自己特有的榕小蜂，这让我们不得不感叹自然的造化！（黄勇平）为什么其貌不扬的隐花能够吸引榕小蜂

通常，色彩鲜艳、外形美丽的花朵，能够吸引各种不同的昆虫来访问和传粉。而榕树则是隐头花序，毫无漂亮可言，它是如何吸引榕小蜂来为它服务的呢？分析榕树隐头花序的挥发物和榕小蜂对挥发物的行为反应，科学家发现榕树通过释放单一的不常见挥发性化合物，达到对传粉榕小蜂的专性吸引，从而确立榕树与榕小蜂间专一性的共生关系。研究发现，雌雄异株的鸡嗉子榕的开花期中，4-甲基苯甲醚占隐头花序挥发物的主导地位（94%～98%），在隐头花序授粉或寄生4天后完全消失，且不存在于其他种类榕树的花序挥发物中。生物检测进一步发现，4-甲基苯甲醚对鸡嗉子榕小蜂有吸引作用，而不含4-甲基苯甲醚的其他种类榕树的花序挥发物则没有吸引作用，正是这种不常见的榕树挥发性化合物，确定了对鸡嗉子榕传粉者的专一性吸引，建立了一种独特的榕树和榕小蜂之间的专一性共生关系。

这项结果仅仅只是一种榕树和一种榕小蜂之间的“私密话”。在其他物种之间是否也存在着类似的现象呢？答案是肯定的，这需要后继者更多的探索与发现。（黄勇平）榕小蜂准备进入隐头花序内进入到隐头花序内的榕小蜂【微博士】协同进化

大家都熟悉，植物用果实的颜色和味道诱惑鸟儿，鸟儿取食后，可以帮助植物传播种子，扩散种群；蜜蜂在采集美味花蜜的同时，帮助植物授粉、受精和繁殖后代。地球上有数百万种生物物种共同存在，物种之间既相互联系和依赖，又相互竞争和抑制，形成了复杂的食物链与食物网的关系。这种千丝万缕的关系都是物种协同进化的结果。

一般认为，协同进化是两个有关的物种在进化过程中为相互适应或利用而发生的共同进化，是一个物种受另一物种影响而发生变化的进化类型。例如一种植物受食草昆虫的影响而发生遗传变化，这种变化反过来又导致昆虫发生遗传变异。其实，前面讲到的榕树与榕小蜂之间的进化关系也是如此。【微问题】有没有一种榕小蜂能为多种榕树传粉？【关键词】榕树　榕小蜂　协同进化越鲜艳的蘑菇越有毒吗

不要以为采蘑菇就像歌曲《采蘑菇的小姑娘》里面唱的那么容易，看到蘑菇就往篮子里装，那样是很危险的。因为，蘑菇虽然鲜美可口，但有少数蘑菇含有可怕的剧毒。

在我们这个地球上，各种各样的蘑菇种类有数千种之多，其中大部分无毒，少数有毒。但是，许多有毒蘑菇和无毒蘑菇的长相非常相似，其个头、形态、颜色、菌盖几乎一模一样，只有专业人员才能识别，而对普通人来说很容易发生混淆。

在大部分人的观念中，越是美丽鲜艳的蘑菇越有毒，尤其是在很多文学故事书中经常出现的蛤蟆菌，就是最典型的例子。其实，这种观念是靠不住的。“越是鲜艳漂亮的蘑菇越有毒，而朴实无华的蘑菇则无毒。”这种说法并不成立。因为在食用菌类中就有许多色彩艳丽的成员，例如鲜红的红菇和橙黄色的蛋黄菌，都属于可口的美味食菌；与之相反的是，外表毫不起眼的毒鹅膏菌，却具有超强的毒性。蛤蟆菌

既然不能通过色彩是否艳丽来辨认蘑菇是否有毒，那么有没有区分有毒和无毒蘑菇的识别特征呢？有经验的菌类专家告诉我们，大多

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