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菊科在植物系统演化中地位

2021-08-22 06:39:12 分类:养花问答 来源: 日夏养花网 作者: 网络整理 阅读:139

菊科植物为什么是植物第一大家族?

在所有种子植物的科中,以菊科的植物种类最多,约1000属,25000~30000种,是世界植物家族中的大户人家,堪称世界冠军。在我国分布的有240属,约2300种。

菊科的种类多与它们的适应性强有关。菊科绝大部分是草本植物,少数为灌木或乔木。草本植物就是在适应寒带冬季又干又冷的自然环境而产生的,在冬天,一年生草本在结实后死去,由种子来繁衍后代。多年生草本,地上茎叶枯萎,但根部不死,根上的芽在第二年再抽茎发叶。这比树木依靠落叶越冬,树干受寒冷威胁要好。所以草本植物能生长在更艰苦的环境中,甚至是在树木不能生长的地方。如喜马拉雅山、慕士塔格山上海拔5000多米处及沙漠里都有菊科植物的踪影。

菊科在进化地位上是最高级的科,如向日葵,它的花盘是一个头状花序,花盘周围金黄色的舌状花虽不能结实,但可用来吸引昆虫,舌状花里面的管状花是两性花,它们集中排列在一个盘状花托上的组织形式,有利于昆虫传粉。

菊科的果实是瘦果,且果上常有附属物,如蒲公英的果上端伸出一个尖喙,喙顶端的白毛形如一把降落伞,使果实能随风远飞;鬼针草的果实上有两根长芒状刺,刺有倒钩,能借此附在动物皮毛上或人的衣服上带到各处。由于菊科有这么多的适应本领,因此它分布广泛,种类也最多。

菊科植物以其在种子植物中最大的数量、最进化的种类、最多而杂的化学成分,使得菊科植物资源在医药、农药、保健品、化妆品、添加剂等方面的研究和开发利用取得了显著进展。如用来治疗冠心病的红花醇提物片剂,治疗肺结核的大蓟,治疗高血压的北野菊,改善心血管功能的菊花制剂,有抗病毒作用的单叶佩兰,具有平咳、镇喘作用的旋覆花,具利尿、抗肿瘤、抗癌活性的苍耳等。还有向日葵为油料植物、莴苣和茼蒿用作蔬菜、菊花和大丽花则是著名花卉。

菊科中的药用种类可与伞形科、唇形科药用种类相媲美。菊科药用植物约有120属500多种。如紫菀、苍术、款冬、草红花、小蓟、大蓟、蒲公英、苍耳、青蒿、牛蒡子、佩兰、野菊、菊花等均为药用植物。

目前,菊科植物在农药方面的研究主要集中在杀虫剂上。据统计,在有杀虫活性的1600种杀虫植物中,有160种是菊科植物。菊科植物在农药方面的应用当首推除虫菊。

为什么说菊科植物是双子叶植物中最进化的

菊科是双子叶植物中最进化的植物类群,是因为:
1)萼片变态为冠毛,有利于果实传播;
2)部分种类有块茎,块根,匍匐茎或根状茎,有利于营养繁殖;
3)花序(头状)及花的构造(舌状花招引昆虫传粉,中间集中大量盘花,以及聚药雄蕊都增加了授粉率和结实率);
4)多为异花传粉(雄蕊先于雌蕊成熟),只有在特殊情况下或得不到昆虫传粉时,才进行自花传粉.
由于菊科植物具有上述特殊的生物学特性,才使该科不仅属种数,个体树最多,而且分布最广.

菊科植物繁盛的原因

菊科是比较年青而进化程度较高的一个大科。虽然出现在地球上的时间较晚,但由于该科植物在形态结构上先进,对环境适应能力强,使这个年青的科在较短的时间内,不论在种的数量上还是分布范围上,均跃居世界种子植物之冠。许多植物分类专家和系统演化专家都一致认为它在被子植物(尤其是双子叶植物)系统演化中的地位,发展到了最高阶段。

菊科植物的绝大部分属、种的营养体都是草本,木本者甚少,仅占本科植物种数的1.5%。从进化角度看,草本植物以种子或地下器官(根、根茎、块茎、球茎等)度过环境的不良时期,比木本植物适应性强,因而较木本植物进化。菊科植物除少数种类(如百日草、鬼针草)为对生叶外,多为互生单叶。

1.菊科植物繁殖器官的特点是头状花序。

头状花序是由许多无柄小花(或仅有一朵花)密集着生于花序轴的顶部,聚成头状。外形酷似一朵大花,实为由多花(或一朵)组成的花序。一般再由许多头状花序组成圆锥花序、伞房花序等。漏芦属的头状花序小,只包含一朵花,由许多小的头状花序又组成较大的复头状花序。

头状花序的最外面,包有总苞,一般为绿色,叶状,它的功能无疑是在头状花序未开放之前,包在外面起保护作用。但本科中许www.rixia.cc多属、种的总苞,特化成具有特殊用途的器官,如蜡菊的总苞变成膜质,并有鲜艳的色彩,用它吸引昆虫;牛蒡、苍术及苍耳等的总苞变成钩刺,腺梗菊、豨莶等的总苞上具粘质的腺毛,可利用动物来传播果实、种子。

由许多小花集成头状花序,这就使本来不太明显的每个小花集在一起,显得较大而醒目,尤其当某些属、种花序边缘的舌状花开放后,使花序变得更大、更醒目,以利于招引更多的昆虫。

有些属、种的头状花序中,各小花之间有了明确的分工,如向日葵,花序边缘的舌状花是不能结实的无性花,中http://www.rixia.cc间的管状花既能产生花粉,又能结果实,是两性花,而金盏菊与之不同,边缘的舌状花是能结实的雌花,而中间的管状花全是只能产花粉而不能结实的雄花。

2.头状花序上每朵花的结构,简要概括有如下几点:萼片变成冠毛,花瓣5枚连合,雄蕊聚药、子房2心皮下位。但各属、种之间差异很大,简化或特化现象很普遍。

萼片:萼片是保护器官,尤其在花蕾时期。菊科的头状花序外围有总苞统一保护,所以萼片失去了它原有的作用,有些种类特化成为果实顶端刺状、毛状或片状的“冠毛”,成为果实种子的传播器官,如蒲公英、鸦葱等具毛状冠毛,可借风力使果实到处飘扬。又如鬼针草,冠毛变成刺状,可使果实附着于动物身体上,借以传播。

花瓣:5枚,互相连合成管状或舌状。从进化角度看,合瓣花是后出性状,要比离瓣花进化。若花瓣的基部连合成较长的管,顶端五个花瓣呈辐射对称排列的,叫管状花,如向日葵花序中央的小花。若花瓣基部连合成较短的管,五个花瓣连合成为片状,两侧对称,向一侧伸展的叫作舌状花,花瓣顶端五个齿,表明该舌状花是由五枚花瓣连合而成。如蒲公英的花。有的种类花瓣基部连合成较长的管,但花瓣五枚形成唇形,分上下二唇,往往有的只发育一个唇,另一个唇退化,形成假舌状花,如金盏菊和向日葵花序外围的小花。在花冠管的基部,有环形的蜜腺,可分泌花蜜贮存在管的基部。

雄蕊:5枚,花丝互相分离而花药边缘互相连合形成空筒形,即聚药雄蕊。每当花药成熟时,将花粉粒撒在聚药雄蕊的“筒”中,待雌蕊花柱生长时,将它们“推”出筒外。有些种类花药的基部特化成“尾”状,其功用是保护花瓣管基部的蜜腺和花蜜,免遭灰尘或雨水的侵蚀。在每个花药的顶端有突出的“药隔”,在雄蕊未成熟时,此五个药隔互相靠合形成一个“盖子”,封住花药管的口部,起防护作用。

雌蕊:子房下位,二心皮构成,一室,一枚倒生胚珠,基底着生。花柱一条,伸于花药管中,顶端柱头2裂,但在雌蕊尚未成熟时,柱头不张开。在花柱上部,常生有一圈毛,叫“扫粉毛”,每当花柱发育而伸长的过程中,此“扫粉毛”即可将雄蕊花药“撒”在花药管中的花粉粒“推”出,便于来访的昆虫携带。菊科植物花一般都是雄蕊先熟,花柱伸长过程中将花粉粒“推”出后,顶端的柱头再张开来接受其它花传来的花粉。这是避免自花传粉的适应。但是,一旦柱头上没接受到其他花传来的花粉,即异花传粉遭到失败,也无妨,柱头可以下弯,将“授粉面”接触到自己的花柱上,沾上自花产生的花粉粒,rHvgZ完成自花授粉。

3.菊科的果实是不开裂的干果,果皮致密,其中只含有一粒种子,一般认为是瘦果。但它来源于二心皮,并且是子房下位形成的,这与由一心皮形成的子房上位的瘦果有所不同,严格说起来应叫“菊果”或“连萼瘦果”(Cypsela)。

菊科植物大多数花序较大而鲜艳,适于虫媒传粉,但另外有些属、种的花并不鲜艳,例如蒿属(Artemisia)、苍耳属(Xanthium)及豚草属(Ambrosia)等,它们的花序很小,黄绿色,很不鲜艳。这些植物是由虫媒特化成风媒的一个类型。苍耳属植物是雌雄同株,异花,雄花序较小,还保留扁平的头状花序,花期很短,花谢后即脱落,往往不被人们注意到。雌花序(即所谓的“苍子”)的花序轴(托)木质化,外有许多钩刺,其中包有两朵雌花,每朵雌花只剩下一个子房和二裂的花柱,成熟时整个花序脱落。

杨柳科的系统演化地位

植物学作业 谢谢!!!!!
被子植物及其主要分科 (24学时)

教学目的:掌握被子植物重要分科的主要特征及其代表性植物。以及被子植物系统演化规律。
教学要点:双子叶植物纲和单子叶植物纲日夏养花网特征;选择与农林业生产、园林绿化、环境保护有较密切或系统进化上有重要地位的科,通过解剖观察这些科的代表植物,熟悉该科特征及主要经济植物。被子植物演化分类系统。
重点:双子叶植物纲:木兰科、毛茛科、桑科、胡桃科、壳斗科、石竹科、锦葵科、葫芦科、杨柳科、十字花科、蔷薇科、豆科、大戟科、芸香科、伞形科、茄科、旋花科、唇形科、茜草科、菊科;单子叶植物纲:泽泻科、莎草科、禾本科、百合科、兰科等科的主要特征及代表植物。
难点:蔷薇科、豆科、大戟科、唇形科、菊科;单子叶植物纲:莎草科、禾本科、兰科等科的主要特征。

第一节 被子植物分类的主要形态学基础知识

教学目的:通过学习被子植物茎、叶、花和果实的形态特征,掌握被子植物分类的主要形态学基础。
教学要点:被子植物茎、叶、花和果实的形态特征及其主要类型。
重点:被子植物花日夏养花网、果实的形态特征。
难点:雄蕊、雌蕊、子房、胎座、果实的类型和形态特征。
主要内容:
一、茎:茎的性质、茎的生长习性;
二、叶的形态类型:叶序、单叶和复叶、叶片的形状(叶形);
三、植物的花:花序,花冠的类型及其在花芽中排列的方式,雄蕊的类型,花药着生的方式,花药开裂的方式,雌蕊、子房位置、胎座和胚珠的类型,花程式与花图式;
四、果实:单果、聚合果和复果。

第二节 双子叶植物纲

教学目的:掌握双子叶植物纲及其重要分科的主要特征及其代表性植物。以及双子叶植物系统演化规律。
教学要点:双子叶植物纲特征;选择与农林业生产、园林绿化、环境保护有较密切或系统进化上有重要地位的科的特征,并简述其代表植物。通过解剖观察各科主要植物,熟悉该科特征及主要经济植物。双子叶植物演化分类系统。
重点:双子叶植物纲:木兰科、毛茛科、桑科、胡桃科、壳斗科、石竹科、锦葵科、葫芦科、杨柳科、十字花科、蔷薇科、豆科、大戟科、芸香科、伞形科、茄科、旋花科、唇形科、茜草科、菊科。
难点:蔷薇科、豆科、大戟科、唇形科、菊科。
主要内容:木兰科、胡椒科、睡莲科、毛茛科、罂粟科、金缕梅科、杜仲科、桑科、胡桃科、壳斗科、石竹科、苋科、藜科、蓼科、五桠果科、山茶科、椴树科、锦葵科、葫芦科、杨柳科、十字花科、蔷薇科、豆科、桃金娘科、红树科、卫矛科、冬青科、大戟科、鼠李科、葡萄科、无患子科、槭树科、漆树科、芸香科、伞形科、杜鹃花科、报春花科、茄科、旋花科、唇形科、木犀科、玄参科、桔梗科、茜草科、忍冬科、菊科的主要特征及其在分类地位、重要经济的植物。

第三节 单子叶植物纲

教学目的:掌握单子叶植物纲及其重要科的主要特征及其代表性植物。以及单子叶植物系统演化规律。
教学要点:单子叶植物纲特征;选择与农林业生产、园林绿化、环境保护有较密切或系统进化上有重要地位的科,通过解剖观察这些科主要植物,熟悉该科特征及主要经济植物。单子叶植物演化分类系统。
重点:单子叶植物纲:泽泻科、莎草科、禾本科、百合科、兰科等科的主要特征及代表植物。
难点:莎草科、禾本科、兰科等科的主要特征。
主要内容:
泽泻科、棕榈科、天南星科、鸭跖草科、莎草科、禾本科、姜科、百合科、薯蓣科、兰科的主要特征及其在分类地位、重要经济的植物。

第四节 起源与进化及其分类学发展动态

教学目的:掌握被子植物起源、演化和主要分类系统,分类的新方法。
教学要点:被子植物的起源、被子植物的系统演化的真花和假花学说及其分类系统。
重点:真花和假花学说及其分类系统(恩格勒系统、哈钦森系统和克郎奎斯特被子植物分类系统)。
难点:被子植物的起源及演化。
主要内容:
一、 子植物的起源
(一)起源的时间,(二)发源地,(三)可能的祖先,(四)单子叶植物的起源
二、被子植物的系统演化及其分类系统
(一)被子植物系统演化的两大学派,(二)被子植物的主要分类系统

菊科植物进化树

做菊科植物进化树的时候,为什么绿毛山柳菊(Hieracium pilosella)和莴苣(Lactuca sativa)亲缘关系较近?为什么紫背菜/红凤菜(Gynura bicolor)和瓜叶菊(Pericallis cruenta)亲缘关系近?怎么解释这个进化树的结果?
科是双子叶植物中最进化的植物类群,是因为:
1)萼片变态为冠毛,有利于果实传播;
2)部分种类有块茎,块根,匍匐茎或根状茎,有利于营养繁殖;
3)花序(头状)及花的构造(舌状花招引昆虫传粉,中间集中大量盘花,以及聚药雄蕊都增加了授粉率和结实率);
4)多为异花传粉(雄蕊先于雌蕊成熟),只有在特殊情况下或得不到昆虫传粉时,才进行自花传粉.
由于菊科植物具有上述特殊的生物学特性,才使该科不仅属种数,个体树最多,而且分布最广.

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