自然史 · 第六章 裸子植物
顧名思義,裸子植物是指種子裸露在外面的植物,與種子植物相比,它們要更低級一些,它們的種子由胚珠發育而成,胚珠裸露在外面,沒有子房壁包被,因此被命名為裸子植物。
第一節 裸子植物的形態
裸子植物產生和發展的歷史都十分悠久,若追溯的話,最早可追溯到古生代。在中生代和新生代時,它們已經廣泛分布在世界的各個角落。不過,在地球環境大變遷時,大量的裸子植物由於無法適應而先後滅絕,到現在僅存留800餘種。
裸子植物與蕨類植物之間存在著較大的差異,這種差異表明植物的進化又向前邁進了一大步,它們的不同之處主要有以下幾方面:第一,裸子植物出現了種子這一新的繁殖器官。種子由胚、胚乳和種皮三個部分組成,胚來自受精卵,是新的孢子體;胚乳來自雌配子體;種皮則源於珠被,是老的孢子體,這是植物進化過程中一次非常重大的革命。第二,裸子植物出現了花粉管,這是裸子植物新出現的一種結構。當花粉粒落在胚囊上慢慢發育成雄配子體時,便開始生成花粉管,它通過頸卵器進入到卵附近,釋放精子,與卵結合形成受精卵。這樣一來,植物的受精作用就擺脫了對水的依賴,使它能更好地適應陸地環境。第三,裸子植物能夠次生生長,次生結構的出現也是裸子植物能更好地生活在陸地環境中的原因,所以許多裸子植物都能夠長成參天大樹。
多數裸子植物都是重要的木材,廣泛分布在北半球的溫帶和亞熱帶,這些地方的氣候非常適宜裸子植物生存。
裸子植物在現實生活中有著廣泛的用途,並且擁有極高的經濟價值。世界上的大部分木材都是裸子植物長成,它們還是纖維、樹脂等生產原料的樹種。我們會在下面向大家介紹一些具有代表性的裸子植物。
第二節 裸子植物的代表性植物
銀杏樹又被稱為白果樹,古人將之稱為鴨腳樹或者公孫樹,它和雪松、南洋杉、金錢松並稱為世界四大園林樹木。銀杏樹是第四季冰川運動後遺留下來的最古老的裸子植物,而且是古代銀杏類植物在地球上存活的唯一品種,也是世界上非常珍貴的植物之一,植物學家因此將其稱為植物界的「活化石」。
四大園林樹木中,銀杏是最古老的樹種,栽培歷史最悠久,種植範圍廣泛。銀杏是落葉喬木,軀幹挺拔,樹形優美,抗病害的能力強,壽命也非常長,有些銀杏的壽命可達幾千年。銀杏以其挺拔的樹幹,優美的體態,小巧玲瓏的葉片,很高的觀賞價值以及巨大的經濟價值備受全世界人們的矚目。除此之外,銀杏的適應能力很強,只要自然條件適合就能夠很好地生長。銀杏的藥用價值也很高,尤其是它的果實(白果),味甘微苦,藥食俱佳。果實經過加工後,可以製成香甜可口的飲料以及保健食品,並具有止咳潤肺的功能。此外,銀杏的根、莖、皮都含有多種藥物成分,具備很高的臨床應用價值。所以,銀杏對於人類而言是「渾身上下都是寶」的植物。
蘇鐵是裸子植物中的另一個代表性植物,這是一種常綠喬木,是熱帶和亞熱帶南部廣泛分布的樹種,喜歡陽光充足、氣候溫暖、通風性好的環境,一般生長在土壤肥沃、略帶酸性的沙質土壤中。不過,蘇鐵的抗寒力較差,因此生長速度緩慢。蘇鐵的樹幹挺拔,呈圓柱形,整棵樹呈傘狀,葉子是大型羽狀複葉,叢生在軀幹的頂端,由幾十對甚至幾百對小葉組成,小葉呈線形,剛長出時向內彎曲,成熟之後變得挺拔剛硬,長達2至3米,深綠色且有一定的光澤。
蘇鐵是雌雄異株的植物,雄球花的顏色為黃色,外表呈圓柱形;雌球花的外表是扁球形,上面長滿了褐色的絨毛。蘇鐵的種子為棕紅色,呈倒卵形,且有一點扁。一般來說,蘇鐵在六七月份開花,種子在十月份成熟。蘇鐵種類繁多,目前已知的就有三科一屬240餘種。蘇鐵既有很高的經濟價值,又因為其植株形狀典雅、主幹粗壯、葉片堅硬如鐵、四季常青且有光澤,而深受人們的喜愛,是珍貴的觀賞樹種。除此之外,蘇鐵的種子(通常稱為西米)含有大量澱粉,味道鮮美。蘇鐵的許多部位都可製作成藥品,用於治療多種疾病。
巨杉,顧名思義就是指非常大的杉樹。巨杉原產於美國的加利福尼亞州,以其巨大的身軀聞名於世。儘管現在巨杉已經被推廣到世界各地進行栽種,但生長在美國加利福尼亞州的巨杉依然是全世界最大的植物。有些巨杉的胸徑超過10米,高度更能夠達到100米,大約有30層樓那麼高。巨杉喜歡陽光充足、溫度適宜的環境,在這樣的條件下,它的生長速度會非常快,尤其是在它生命的前500年,更是十分迅猛。巨杉的抗腐蝕性和耐火性都很強,因而常被用來製作鐵道枕木以及電線杆等物品,具有巨大的經濟價值。
側柏和蘇鐵一樣是常綠喬木,又稱柏樹、香柏,其樹幹上長著扁平的小枝,因此也被稱為扁柏。側柏的壽命長,但生長速度緩慢。側柏的幼苗和幼樹都有一定的耐陰性,成樹較耐寒,但抗風性比較差;耐乾旱,喜濕潤,但不耐水淹;耐貧瘠,可以在微酸性到微鹼性的環境中生長。側柏的胸徑大約是1米,高度在20至30米之間。側柏的樹皮呈淺灰色,而且較薄,縱裂成條片;木質軟硬適中,紋理細膩,帶著微微的香氣,抗腐蝕的能力很強,是用來製作高檔家具的好材料。側柏的枝條向上稀稀疏疏地伸展,葉片呈鱗狀,非常小,長度在1至3毫米,交互式對生。此外,側柏的種子、葉子以及樹皮可以製作成藥材,種子還能榨油,用來製作肥皂,也可食用或藥用。側柏幼樹的樹冠看起來像是一座小尖塔,老樹的樹冠則又寬又圓。側柏是雌雄同株的植物體,球果呈卵圓形,長度在1至2厘米間,在尚未成熟時果肉的顏色是藍綠色,成熟之後就會變成鮮紅褐色。側柏經濟價值也非常高。
紅豆杉也被稱為紫杉、赤柏松,還有個別名叫美麗紅豆杉,屬於常綠針葉,因秋季時會結出獨特的櫻桃般大小的紅豆果而得名。紅豆杉是第四紀冰川運動之後遺留下來的世界瀕臨滅絕的珍稀植物,自然分布範圍較為狹小。紅豆杉的葉子四季常青,即使冬天也不會落葉,所以它常常被作為綠化植物栽種在城市中。紅豆杉比其他裸子植物的生長速度慢,正因如此,它的材質非常堅硬,結構細緻,堅韌耐用,紋理清晰,屬於上等木材。又因為紅豆杉含有抗癌特效成分紫杉醇,所以顯得尤為珍貴。
油松同樣是常綠喬木,高達25米,胸徑也在1米左右。壯年時期的油松,樹冠是塔形或者卵形,到老年時期,樹冠呈現傘形。油松的樹皮顏色為灰棕色,呈鱗片狀,上面布滿了裂縫,裂縫呈紅褐色,上枝較粗壯,光滑無毛,多數呈褐黃色。油松是雌雄同株植物,雄球花的顏色是橙黃色,雌球花則是綠紫色。小球果呈卵形,頂端長著刺,4至9厘米長。沒有柄或者柄很短,可以在枝上宿存好幾年。油松的開花季大約在四五月份,果實在第二年的十月份成熟。油松喜歡陽光充足、氣候乾冷的環境,抗風性好,能夠在土壤肥厚、排水性好、含鈣量高的地方良好生長,分布也較為廣泛。油松的中心為淡紅褐色,邊材為淡白色,紋理順直,結構細密,材質堅硬,含有大量的樹脂,抗腐蝕性和抗腐朽性都較強,絕對是上等木材。油松還可以採集松脂,能夠在工業上發揮重要作用。油松的樹幹蒼勁挺拔,四季常青,而且能夠抵抗風霜嚴寒,因此也是非常好的園林綠化植物。