黎维平
(湖南师范大学生命科学学院,中国湖南长沙410081)
陆生植物的起源是植物演化的里程碑。植物由水生到陆生的过程中,营养器官对陆生的适应主要表现在以下几个方面:1)体表具角质层和气孔,以保水和气体交换;2)根系和管胞形成,以利于水分的吸收和运输;3)生殖器官(精子器和颈卵器)具多细胞的保护组织,以适应相对干燥的大气环境。但是,作为最早成功登陆的植物,苔藓和蕨类未能解决有性生殖需要水的问题,这是它们对陆生生活适应最突出的不足之处。原始蕨类植物进一步演化成为种子植物,终于使植物有性生殖摆脱了水的束缚,这对于植物更加适应陆生生活具有重大意义。那么,种子植物演化出什么特征才实现有性生殖不再受水的限制?
在论述裸子植物特征时,各种植物学教材[1~22]都有类似的表述:花粉管的产生,使受精作用摆脱了水的限制,对植物适应陆地生活具有重大意义。2011年全国中学生生物学联赛B卷112题,将“由于花粉管的产生,种子植物的受精作用彻底摆脱了水的限制”作为正确说法的标准选项。而外文教材大多未直接涉及此问题。至于为什么有了花粉管,受精就摆脱了水的束缚而适应陆生生活,各教材均未加以解释。大概认为这是不言而喻的,花粉管的产生就是对有性生殖不受水限制的适应。这真的是理所当然的吗?
受精不依赖于水和具有花粉管是绝大多数种子植物的共有特征,它们是否同时出现,有无因果关系,尚未见专题探讨。……