单子叶植物纲
单子叶植物纲(拉丁学名:Liliopsida(Monocotyledones))1,别名为百合纲(Liliopsida),现名为单子叶植物(英文名:monocotyledons,简称monocots),为被子植物门的一纲,胚具一枚子叶的有花植物的总称2。
单子叶植物纲有约59300个物种。当中最大的科是兰科,有超过20000个物种。其种子的胚具1片子叶,植物多为草本,稀为木本,如龙血树;茎中维管束星散排列,无形成层,不能次生加粗;叶具平行脉或弧形脉;花部通常为3的基数;主根较早停止生长,不发达,另发出多数纤细的不定根,多成须根系。按恩格勒系统分为三大类,即萼花区、冠花区和颖花区2。
现代遗传基因学分类证明单子叶植物实际是由古代的双子叶植物演化而来,是双子叶植物的其中一个特化分支。单子叶植物起源于双子叶植物的毛茛目。因此在哈钦松系统排列上,先双子叶植物,后单子叶植物。
基本信息
- 中文学名
单子叶植物纲
- 目
泽泻目、水鳖目、槟榔目、天南星目、鸭跖草目、姜目、百合目
- 拉丁学名
monocots
- 界
植物界
- 门
被子植物门
- 纲
单子叶植物纲
物种起源
在传统的克朗奎斯特分类法中,单子叶植物被称做“百合纲”,和双子叶植物的木兰纲并立,认为单子叶植物是由已绝灭的原始双子叶植物中如毛茛类或睡莲类的祖先演化而来。H.休伯尔认为单子叶植物和毛茛类双子叶植物是同出于一个自然单位的极端两翼,而番荔枝科、马兜铃科、睡莲科及胡椒科为两翼间的纽带。即休伯尔认为单子叶植物起源是与毛茛类的祖先相关的。而A.克朗奎斯特则认为可作为单子叶植物起源的双子叶植物,应是草本、形成层活动力弱、有正常花被(即花被不特化)、单孔的花粉、离生心皮及薄片胎座的类群。在现存的双子叶植物目中,睡莲目具备此类特殊性,虽它非单子叶植物的直接祖先,但在前单子叶植物的双子叶植物中,有近似睡莲目的化石,见于晚白垩世阿尔比期(Albian epoch)3。
1964年H.梅尔希奥将单子叶植物纲分为沼生目( Helobial)等14目,A.塔赫他间和A.克朗奎斯特改本纲为百合纲( Liliopsida)3。
但后来的研究逐渐让植物学家认知,单子叶植物实际是由古代的双子叶植物演化而来,是双子叶植物的其中一个特化分支,这使传统的双子叶植物分类成为一个并系群而不再被视为有效分类。
APG分类法对被子植物的基因研究确定单子叶植物是被子植物分支之下的一个单系群分支,分类有效,并设立了单子叶植物分支,内部分类则有许多变动,包括否定了兰目这个多系群分类,并成立了天门冬目、薯蓣目等新目。
2003年经过修订的APG II 分类法也使用这种分类方法,包括传统分类中所有单子叶植物纲中的植物种类。
APG II 分类法将单子叶植物分支中的植物分为10个目和2个单独的科, 其中部分目列入鸭跖草分支(一 个基因亲缘群体)。
2009年修订的APG III分类法又将单独的无叶莲科(Petrosaviaceae)提升为无叶莲目(Petrosaviales)。
形态特征
单子叶植物(Monocotyledoneae)被子植物门的一类。叶脉常为平行脉,花叶基本上为3数,种子以具1枚子叶为特征。绝大多数为草本,极少数为木本,维管束分散,筛管的质体具有楔形蛋白质的内含物,除百合目的一部分植物外,维管束通常无形成层。茎及根一般无次生肥大生长,有些植物虽有次生生长,但形成层不同于双子叶植物,即次生韧皮部和次生木质部皆在形成层的内侧形成,竹、椰子、露兜树虽有似树木的坚实树干,但仍具闭锁维管束,和草本性的单子叶植物相同。主根较早即停止生长,另发出多数纤细的不定根,形成须根(见根)。叶一般为单叶、全缘,稀有掌状或羽状分裂叶以至掌状或羽状复叶;叶片与叶柄未分化,或已明显分化,井常有叶柄的一部抱茎成叶鞘;一部分单子叶植物也具托叶,但不一定等同于双子叶植物的托叶;在一般单一、全缘的叶,第一次侧脉先端在叶缘或叶端融合为闭锁叶脉系,棕榈科、姜科、芭蕉科的叶有次生细脉,和第一次侧脉平行成特殊平行脉。如椰子等多种具复叶植物,常由叶片本身裂开形成,此外有些植物的复叶,则由开孔形成,也有的由小叶原基分化而成。花叶多3数稀有4或2数,除姜目某些种的雄蕊外,无5数,在原始类群中,多见离生心皮以及单沟的花粉。种子具1枚子叶,胚常变位,看起来子叶似顶生,而胚芽似侧生,发芽时,首先突破种皮而出的为胚根,其次为围绕胚芽的子叶鞘的基部,胚轴一般极短或受抑制,胚乳中的养分,被子叶顶部所吸收。也有胚的各部不分化3。
种类介绍
下属亚纲
现代系统学家克朗奎斯特(A.Cronquist,1981)将其分为泽泻亚纲Alismatidae、槟榔亚纲Arecidae、鸭跖草亚纲Commelinidae、姜亚纲Zinggiberidae和百合亚纲Liliidae等5个亚纲,共19目65科约60000种4。
泽泻亚纲
泽泻亚纲 Alismatidae,水深或湿生草本,或菌根营养而无叶绿素。单叶,常互生,平行脉,通常基部具鞘。花常大而显著,整齐或不整齐,两性或单性,花序种种:花被3数2轮,异被,或退化或无;雄蕊1~多数,花粉粒全具3核,单槽而无萌发孔;雄蕊具1至多个分离或近分离的心皮,偶结合,每个心皮或每个室具1至多枚胚珠,通常具双珠被及厚珠心。胚乳无或不为淀粉状。包括4目:泽泻目Alismatales、水鳖目Hydrocharitales、茨藻目Najadales、黴草目Triuridales,共16科近500种。其中黴草目甚为独特,亲缘关系不详。有人认为本亚纲作为一个整体是单子叶被子植物中最古老的类群。泽泻Alisma orientale和慈姑Sagittaria sagittifolia为常见水草4。
槟榔亚纲