生命科學(xué)（八）

繡夫

所有生物可以劃分為五個(gè)界別，即：原核生物界，包括細(xì)菌和其他原核生物;原生生物界，包括單細(xì)胞真核生物，如原生動物和多數(shù)藻類;真菌界;植物界;動物界。前兩期，我們介紹了原生生物界和真菌界成員的種種情況，從《生命科學(xué)（六）》起，我們開始介紹植物界各種成員的特點(diǎn)，即無花植物和開花植物的種種趣事。現(xiàn)在我們將繼續(xù)說說開花植物如何利用各種方法來授粉，即使自己的花粉中的雄性細(xì)胞與花柱中的雌性細(xì)胞相遇，從而生成種子，繁育后代。

開花植物花粉的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

我們知道，植物依據(jù)能否形成種子可分為種子植物和孢子植物。孢子植物又可分為藻類、苔蘚、蕨類，均通過孢子進(jìn)行生殖，進(jìn)化順序由低到高依次為藻類→苔蘚→蕨類。關(guān)于孢子植物的情況，我們已經(jīng)在前面介紹過了。而種子植物對陸地的適應(yīng)能力很強(qiáng)，依據(jù)種子外面有無果皮包被可分為被子植物（有果皮）和裸子植物（無果皮）。被子植物和裸子植物一起被合稱為開花植物。

花粉是種子植物特有的結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于一個(gè)小孢子和由它發(fā)育的前期雄配子體。在被子植物成熟花粉粒中包含2～3個(gè)細(xì)胞，即一個(gè)營養(yǎng)細(xì)胞和一個(gè)生殖細(xì)胞或由其分裂產(chǎn)生的兩個(gè)精子。在兩個(gè)細(xì)胞的花粉粒中，兩個(gè)精子是在傳粉后在花粉管中由生殖細(xì)胞分裂形成的。裸子植物的成熟花粉粒中包含的細(xì)胞數(shù)目變化較大，有1～5個(gè)或更多個(gè)細(xì)胞，其中有1～2個(gè)原葉細(xì)胞，是雄配子體中殘留的幾個(gè)營養(yǎng)細(xì)胞，形成后往往隨即退化。

花粉顆粒很微小，但外殼又是很堅(jiān)硬的。它們的表面覆蓋著一種復(fù)雜的突起和雕紋，這種雕紋根據(jù)物種的不同而相異。某些依靠風(fēng)來傳播的花粉顆粒，有時(shí)表面會有微小的“帆”，以使它們較長時(shí)間停留在空中。

昆蟲授粉

與我們上期講到的罌粟相比，洋地黃具有非常復(fù)雜的花，它們的花瓣連結(jié)在一起形成一根管道，花的雄性部分和雌性部分都分布在花管道的下面。這樣的花就需要爬進(jìn)去的昆蟲，比如大黃蜂來授粉。因?yàn)檠蟮攸S的花藥和花柱是在不同的時(shí)間發(fā)育成熟的，所以，洋地黃不能自行授粉。當(dāng)大黃蜂爬入花兒，它或者從已成熟的花藥上收集雄性花粉，或者把在另一朵花上收集到的雄性花粉帶到成熟的雌性花柱上。如此重復(fù)，大黃蜂便當(dāng)了讓花兒雌雄細(xì)胞相遇的“媒人”。

動物授粉

澳大利亞西部有一種體型嬌小的蜜鼠，它們完全靠吸食花蜜和花粉維生。它有長長的刷狀舌頭，可以伸到花朵的深處。因?yàn)樗摹肮ぷ鳌保ㄋ幧系幕ǚ壅丛谒钠っ希ㄖ鶆t收集到來自其他花兒的花粉。許多熱帶樹種的花兒授粉則由蝙蝠來完成。

開花植物的典型繁育循環(huán)

植物細(xì)胞受精和種子的生成

授粉的完成是開花植物繁育后代的第一步。植物雌雄細(xì)胞的細(xì)胞核必須結(jié)合在一起，才有可能生成種子。當(dāng)花粉顆粒落在同種花兒的花柱上時(shí)，花粉便長出細(xì)小的管道，使它能穿過花柱，并與其中的胚珠相遇。花粉中的雄性細(xì)胞核與胚珠中的雌性細(xì)胞核結(jié)合在一起，受精便發(fā)生了。再經(jīng)過復(fù)雜的變化，便形成了植物的種子。

澳洲蜜鼠在為植物花兒授粉

種子的播撒

種子一般由種皮、胚和胚乳三部分組成，有的植物成熟的種子只有種皮和胚兩部分。種子的形成使幼小的孢子體胚珠得到母體的保護(hù)，并像哺乳動物的胎兒那樣得到充足的養(yǎng)料。種子還有種種適于傳播或抵抗不良條件的結(jié)構(gòu)，為植物的種族延續(xù)創(chuàng)造了良好的條件。

植物不能移動，但它們通過進(jìn)化，已經(jīng)發(fā)展出了不同尋常的方式，使自己的種子播撒得又遠(yuǎn)又廣。比如有一種淡黃色的報(bào)春花種子，上面粘附著一種特殊的可食物質(zhì)，被稱為“油質(zhì)體”。螞蟻吃掉了這些油質(zhì)體，同時(shí)拋棄了種子，也就在那里種下了報(bào)春花。