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独叶草的原始性特点在哪里?

更新时间:2025-01-14 工作计划 版权反馈
【摘要】:讲到这里,独叶草地上部分的原始性状已暴露无遗。果然不出所料,来自内部微观的资料进一步证实独叶草原始性的观点。从已经做出的切片得知,独叶草具有单叶隙的茎节结构,要知道这种结构唯有在被子植物的原始种类中方可找到,而在进化程度稍稍发达的种类已为其他叶隙类型所取代。

独叶草是被子植物毛茛科的一种多年生植物,只分布在我国陕西、甘肃、四川和云南等省。虽然它是我国特有的单种属植物,在新近出版的《中国珍稀濒危保护植物名录》中又被列为稀有种,但说实在的,庞大的中国以至整个世界中奇花异草就其绝对数字是何其多,独叶草要特别引起植物分类学家的浓厚兴趣和偏爱,几乎是不可能的。

然而,正是这种看来很平常的小草,自从1914年在云南德钦海拔3975米的高山上发现,1957年我国植物分类学家王文采指出它叶脉的特殊性之后,竟引起国内外植物学者的格外重视。美国植物学家福斯脱利用采集自太白山的独叶草标本,发表了好几篇有关独叶草原始性状的研究论文。我国植物学家在20世纪60年代也相继撰写多篇研究报告,提出了自己的看法。到20世纪70年代,世界著名的植物学家例如前苏联的塔赫他间、英国的哈钦森和美国的阿里晓等,分别在自己的著作中,对独叶草的分类位置和理论意义提出各自的观点。

貌不惊人的独叶草为什么会引起国内外众多植物分类学家的如此重视呢?我国西北大学的植物学家胡正海认为,这主要是小独叶草身上存在许多原始性状,而且这些原始性状特征之典型、表现之集中,在被子植物的大家族中实属凤毛麟角。

独叶草只有一片叶,它直接从地下根状茎的节上生出,长长的梗并非茎而是叶柄,宛如被子植物原始种类睡莲科莲的叶子一样亭亭玉立。有人由此联想到蕨类植物,发现这种地上不见茎只长叶子的植物生态型在蕨类植物极为普遍。而且,独叶草的叶片形状又跟蕨类植物的叶有异工同曲之妙:前者粗瞧似心状圆形,细看却有5全裂,中、侧裂片又作3浅裂,有些像二回分裂;后者则属于典型的多回羽状分裂。如果再进一步观察独叶草叶片上的叶脉分布,不难看出它的叶脉既不是平行脉也不是网状脉,而是由叶片基部中央向周围辐射状地散出,每条叶脉顶端又一分为二,显然这是一种原始的二分叉脉序类型,跟裸子植物银杏的叶脉十分相像。有人查遍所属毛茛科的已知1500种植物,没有找到第二种植物有这种脉序,而且证实在全世界20多万种被子植物内也极其罕见。

再看独叶草的花:花单朵独生,不形成花序,可以想像一旦碰上天灾人祸和其他意外情况,这朵堪称“独生儿”的花便会夭折。这样,因为没有同一植株其他“伙伴”相助,被子植物最适应自然环境变化的手段之一——种子繁殖的生殖方式,岂不是受到严重影响?因而有理由认为,独叶草在巩固和发挥被子植物已具备的优越性方面还刚刚跨出了第一步。独叶草的花由花被片、退化雄蕊、雌蕊和心皮构成,各组成部分都是离生,数目不定,而且呈螺旋状排列。这在被子植物的系统进化中是否也属于原始类型呢?(www.xing528.com)

回答当然是肯定的。大家知道,按植物系统发育理论,花是变态的短缩茎,每个花被片或每个萼片、花瓣,就其起源上看,无疑相当于一片叶子。因此被子植物中越是原始的种类,它的花越明显地带有类似长有叶子的短缩茎的形态特点。例如木兰被植物分类学家公认为被子植物的原始种类,可能起源于裸子植物本内苏铁或种子蕨,它的花的组成部分,多数花被片还没有花萼与花瓣的区别,排列方式也呈螺旋状。

如果仔细观察,还可发现独叶草的花淡绿色,花被片的脉序也是开放式的二分叉脉序,此外雌蕊的心皮在花朵发育早期都是微微张开的,非常像一片片未展开的幼叶。这些一方面雄辩地表明独叶草的原始性,另一方面又为被子植物花的起源理论提供了有力的佐证。

讲到这里,独叶草地上部分的原始性状已暴露无遗。然而有兴趣的植物学者并没有就此罢休,反而更加穷追不舍,把视线转向地下根状茎的内部微观结构上。果然不出所料,来自内部微观的资料进一步证实独叶草原始性的观点。从已经做出的切片得知,独叶草具有单叶隙的茎节结构,要知道这种结构唯有在被子植物的原始种类中方可找到,而在进化程度稍稍发达的种类已为其他叶隙类型所取代。独叶草茎内用于运输水分和无机盐的导管中,各导管分子之间的端壁,不是以通常打通的方式上下连接,而是具有一横隔,形成一种分布许多孔道的穿孔板。据查,这种导管结构至今在毛茛科的其他植物中还未发现过,就其输送水分和无机盐的速度和畅通性而言,当然比不上互相连通、典型被子植物的导管结构,所以也不失为独叶草的一种原始性状。

独叶草有这么多原始性状,启迪着植物学工作者思考的方式和层次。比如这些特征彼此存在怎样的内在联系?还有没有更能反映独叶草进化地位的资料,以客观地把它置于被子植物系统发育的恰当位置上?要回答诸如此类的问题,势必要借助细胞学、生物化学、古生物学等多学科的知识与现代化实验手段的综合,也许只有达到更高程度的综合,独叶草原始性的问题才能得到圆满的解决。

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