植物學/蕨類植物學
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蕨類植物學 是對蕨類植物的研究,蕨類植物被歸類為蕨類植物門 (或真蕨綱)。蕨類植物沒有像樹木和開花植物那樣的種子。相反,它們像苔蘚一樣有孢子。單倍體的孢子會生長成小的單倍體生物,然後進行受精,直接從單倍體配子體中長出二倍體蕨類植物,類似於孢子體柄從苔蘚中長出來。我們認為是蕨類植物的較大部分是孢子體。配子體是一個小的綠色原葉體,孢子體從它中長出來。蕨類植物仍然與水生環境有關,因為一旦孢子長成原葉體,就必須有足夠的溼度才能使原葉體中的卵子被遊動的、有鞭毛的蕨類植物精子受精。
擁有大型孢子體使蕨類植物能夠產生比苔蘚更多的孢子——回想一下,苔蘚上的每個孢子體只攜帶一個孢子囊。產生更多繁殖體增加了蕨類植物的存在和優勢。除了擁有更大的孢子體世代,蕨類植物還有許多重要的適應性,使它們比苔蘚的能力更強。蕨類植物有根,與苔蘚的假根不同,它們不僅能固定,還能吸收養分。蕨類植物是維管植物,具有木質化的維管組織。這些組織允許積極的水分運輸。這種水分運輸以及木質化細胞的強度使蕨類植物比苔蘚祖先長得大得多。在某個時候,蕨類植物和蕨類植物樹木是最高階的植物生命,並且比今天的蕨類植物長得更大,具有巨大的體型和品種。白堊紀早期沒有開花植物——恐龍的第一個森林是由蕨類植物樹木組成的。
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蕨類植物在其維管組織方面比苔蘚具有很大的優勢。它們可以長得更高,並且可以在更多樣化的環境中生存。這是一種在進化中持續的趨勢,最終導致像巨型紅杉樹這樣的巨大孢子體世代的出現。但是,如果蕨類植物更適合生存,為什麼仍然存在苔蘚?如果更大的孢子體世代更適合生存,為什麼紅杉還沒有成為優勢物種來消滅蕨類植物?雖然更大的孢子體世代有明顯的優勢,但在某些反覆出現的自然情況下,自然選擇有利於苔蘚而不是蕨類植物,或者有利於蕨類植物而不是樹木。例如,孢子比許多種子更容易透過風傳播。因此,雖然從長遠來看,種子的保護使種子植物成為地球上的優勢物種,但在許多情況下,孢子的輕盈和運輸在傳播蕨類植物方面仍然很有效。
蕨類植物門中有兩個屬表現出巨大的多樣性。卷柏屬和木賊屬已被確定為唯一異孢的屬。
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