1 植物与植物界
提起植物,大家都很熟悉。我们每天接触到的粮食、水果、蔬菜以及树木、花草都是植物。那么,到底什么是植物?植物有什么共同特征?这是学习植物学首先要搞清的问题。这个问题看似简单,可在学术界却各说不一,它涉及地球上生物分界的问题。随着科学技术的发展,人们对生命的认识也在不断地加深,生物分类系统几经改变,对植物的共同特征和它所包含的类群范围界定也不断有新的看法。
(1)林奈的两界系统200多年前,现代生物分类学的奠基人,瑞典的博物学家林奈(C.Linnaeus)把生物分为植物和动物两大类,即植物界(Plantae)和动物界(Animalia)。一般认为,动物是能运动的、摄食异养的生物,而植物多为营固着生活的、具细胞壁的自养或吸收异养的生物。依此标准,植物界包括藻类、菌类、地衣、苔藓、蕨类和种子植物。
(2)海克尔的三界系统 l9世纪前后,由于显微镜的广泛使用,人们发现有些生物兼有植物和动物的特征,如裸藻(眼虫)(Euglena),它们是具有鞭毛的、能自由游动的单细胞生物,没有细胞壁,细胞裸露,而有些种类体内含叶绿体,能进行光合作用,另一些种类不含色素,以吞食固体食物方式摄取营养。尤其特殊的是黏菌(slime molds),它们在营养时期为裸露的无细胞壁的原生质团,其结构、运动和摄食方式与原生动物中的变形虫相似,而在无性生殖期,产生具纤维素细胞壁的孢子,并营固着生活。为了解决这一矛盾,l866年德国**生物学家海克尔(E,Haeckel)提出在植物界与动物界之间增设原生生物界(Pro-tista)的意见,他将一些比较原始的单细胞生物纳入该界,从而形成一个“三界系统”。
(3)魏泰克的四界、五界系统1959年,加拿大学者魏泰克(R.H.Whit—taker)认为真菌多为异养生物,不应包括在植物界中。因此,他将真菌从原来的植物界中分离出来,单独成立一个真菌界(Fungi),形成一个“四界系统”。
20世纪60年代以后,细胞超微结构的研究成果表明生物界的*基本界限并不存在于动物与植物之间,而在原核生物(procaryote)与真核生物(euearyote)之间。据此,魏泰克在其四界系统的基础上,于1969年提出了生物分类的五界系统(图1)。他将具有原核细胞结构的细菌和蓝藻从原生生物界中分出,成立一个原核生物界(Monera)。魏泰克的五界系统在生物分界中主要依据生物的营养方式,并考虑了生物的进化特点。
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