二、植物
植物大体上分为开花植物和不开花植物、低等植物和高等植物、六个类群和15门。六个主要类群是：藻类植物、菌类植物、地衣植物（菌藻共生体）、苔藓植物、蕨类植物和种子植物。前面三种属于低等植物，是单细胞或者多细胞的叶状体，没有根、茎、叶，一般生活在水里；后面三种属于高等植物，大都有根、茎、叶等营养器官和复杂的生殖器官，主要生长在陆地上。前面5种属于孢子植物，主要靠孢子生育，种子植物靠种子生殖。在15门中有低等植物12门，它们是绿藻门、裸藻门、轮藻门、金藻门、甲藻门、褐藻门、红藻门、蓝藻门、细菌门、粘菌门、真菌门和地衣门；有高等植物3门，它们是苔藓植物门、蕨类植物门和种子植物门。
彼此相互影响作用的许多植物形成植物群落，其特征是由相当数量的植物种类所组成，环境越优越，植物种类越多。群落具有一定的分层结构，光照、空气、温度、湿度等环境因素决定了分层结构。群落的各层植物相互利用相互庇护，为对方提供有利的生存条件。有森林群落、草原群落和荒漠群落。形成群落的植物叫做群落植物，有森林植物、草原植物、荒漠植物、水池植物和森林植物。森林植物分乔木、灌木、草本、地被植物（地衣、苔藓和真菌），它们分别利用高空、低空和地面的环境。水池植物分挺水植物、浮水植物和沉水植物，它们分别利用空中、水面和水里的环境。有规律地生活在一起的一群植物叫做植被，是对群落的细分，有热带雨林、常绿阔叶林、落叶阔叶林（夏绿林）、落叶针叶林、草原（有温带草原和高寒草甸草原）、荒漠（有温带荒漠和高寒荒漠）等。
1、藻类植物。
已经发现的藻类植物有4万多种。藻类植物绝大多数生活在水中（有的生活在淡水里，有的生活在海水里），少数生活在潮湿的地面上。常见的淡水藻类是绿藻，有衣藻、水绵、蓝藻、褐藻、红藻等。藻类植物有单细胞的和多细胞的，它们结构简单，没有根、叶、茎等器官，细胞里含有叶绿素，能进行光合作用。藻类植物是水中的主要植物，数量庞大，地球上近90%的光合作用是由藻类植物完成的，它们提供了大量的食物和氧气。
衣藻：是单细胞植物，卵形，由细胞壁、细胞质和细胞核组成，细胞质里有一个杯状的叶绿体。前侧有一个红色的眼点，对光线很敏感。鞭毛摆动可以使衣藻自由活动。全身都能够吸收营养和水分，靠光合作用维持生活，这种营养方式叫做自养。生殖时，先脱掉鞭毛，细胞进行1~3次分裂，形成了2、4、8个小细胞。这些小细胞长出鞭毛，穿破细胞壁，形成新的衣藻。这种不经过受精就能够直接发育成为新个体的生殖细胞叫做孢子。从可以自由游动这一点上看，衣藻接近动物，但是它有细胞壁和叶绿体，能进行光合作用，证明是植物。炁学提示：衣藻好像没有经过阴阳作用就能够繁殖生育，其实不然。在其细胞核里应该有阴阳两类核存在，就像受精卵有卵细胞核和精细胞核一样。
图6.1衣藻
水绵：手感很粘滑，由许多丝状细胞连接形成。外面是细胞壁，细胞质分成两部分，一部分在细胞中间包裹着细胞核，另外一部分紧贴细胞壁形成薄层，两部分细胞质由许多细胞质丝穿过液泡连接起来。在细胞薄层里有螺旋形的带状叶绿体。水绵的光合作用很强。生殖方式有折断生殖和接合生殖。折断生殖过程是，细胞分裂水绵伸长，水绵很容易断开，每段都能够成为新的水绵体。接合生殖过程是，两条并排的水绵通过突起连接，结果两个细胞结合成一个新的细胞，叫做合子。合子的细胞壁很厚，能够抵抗不良环境。当条件适合时，合子发芽发育成为新的水绵。
图6.2水绵细胞
蓝藻：是最简单的藻类植物，是单个细胞或者细胞群，没有成形的细胞核，也没有叶绿体，只含有叶绿素和蓝藻素。固氮蓝藻能将空气里的游离氮转化成为氮化物。有些蓝藻可以供食用，例如地木耳、发菜。
褐藻：含有叶绿素、藻黄素，是多细胞植物，结构比绿藻复杂，有海带、裙带菜、鹿角菜等。海带依靠叶绿素和藻黄素能够在光线比较弱的浅海里进行光合作用而生活。海带和海藻形成了海底森林。
红藻：是多细胞植物，含有叶绿素、藻红素，有紫菜、石花菜。
2、菌类植物。
有细菌、放线菌和真菌三大类。大约发现了9万多种，其中真菌就有7万多种。它们在土壤、空气、水、动物、植物中广泛分布。结构简单，没有根、茎、叶等器官，一般靠异养生活。细胞和放线菌是单细胞个体，没有成形的细胞核，真菌大都是多细胞个体，有成形的细胞核，结构复杂些。蓝藻、细菌、放线菌等构成了原核生物界，它们是细胞里没有完整的细胞核的生物体。
细菌的结构类似植物细胞，是一类有厚实细胞壁的单细胞微生物，很小，宽度一般只有1微米。细菌靠分裂生殖。细菌有球形、杆形和螺旋形三种形态，分别叫做球菌、杆菌、螺形菌。它们结构简单，没有成形的细胞核（细胞核呈分散状态），没有绿叶体，无核仁，但是有核质。细胞核寄生在有机物内，以有机物为食。球菌直径为1微米，杆菌长度2~5微米，宽度为0.3~1微米，必须用高倍光学显微镜或者电子显微镜才能够看见。有些细菌有鞭毛，可以自由运动，有些细菌有粘性的荚膜，有些细菌能够形成休眠的芽孢。大多数细菌没有叶绿素，必须依靠有机物生存，属于异养。异养方式有腐生和寄生。有好氧性细菌（呼吸性细菌）、厌氧性细菌（发酵性细菌），都是靠分解有机物获取能量的方式生活。细菌靠分裂生殖。细菌分布很广，无处不在。细菌可以分解死亡的生物体，对环境有保护作用。对生物来讲，细菌有有益的、无益的、有害的。大多数细菌是有益菌，用于作物和食物生产。有害细菌能够传染疾病，会使人生病，叫做致病菌、病原菌。各种致病菌引起不同的病。1928年英国细菌学家弗莱发明了青霉素，对治疗一些病菌引起的疾病有特殊的疗效。之后，链霉素、氯霉素、四环素等抗生素陆续问世。1960年段还人工合成了新型抗生素。现在可供应用的抗生素有350种左右，常用的有约160种。这些抗生素对治疗细菌感染的疾病有独特的疗效。抗生素的普及使细菌产生了抗药性，有一些细菌几乎没有适合的抗生素可以治疗，只有寻求开发新型的抗生素。
放线菌主要生活在土壤里。结构和细菌很相似，也是单细胞体，由很多菌丝组成，菌丝大小和杆菌差不多。菌丝没有横隔，没有成形的细胞核。菌丝有营养菌丝和气生菌丝。大多数进行需氧呼吸，营腐性生活。靠孢子生殖。孢子生在气生菌丝的顶端。现在知道的抗生素有2/3是由放线菌产生的，有抑制或者杀死细菌的重要作用。
真菌的结构复杂些，有完整的细胞核，大都是多细胞个体，能产生孢子，没有叶绿素，靠异养方式生活。有酵母菌、霉菌（青霉、曲霉）、蘑菇等。酵母菌是单细胞体，细胞能够长出突起，形成芽，脱落后成为新的个体，属于出芽生殖，或者一个酵母菌细胞产生四个孢子，孢子发育成为新的个体，属于孢子生殖。霉菌是多细胞体，靠菌丝吸取营养和生殖。用青霉提取的青霉素是消炎良药，曲霉能使淀粉变成糖，使蛋白质变成氨基酸等，黄曲霉是毒素，使肝脏致癌。食用真菌有蘑菇、木耳、猴头、灵芝等，是大型真菌。真菌是分解死亡植物的高手。真菌有细胞壁，属于植物，但是没有光合作用和不能够摄取食物，而是靠分解有机物为生，既不像植物也不像动物，所以有人主张分离出来成为真菌界。
图6.3酵母菌
3、地衣植物。
已经发现的有2万多种地衣植物。地衣是真菌和藻类共同生活在一起形成的植物群，能够产生特殊的化学物质——地衣酸，有一定的形态、结构和生活习性，是单独的真菌和藻类所没有的，是一个独特的植物类群。地衣分为壳状地衣、叶状地衣、枝状地衣三类。在真菌菌丝之间有单细胞藻类生存，有假根。单细胞藻类进行光合作用为真菌提供营养，真菌吸收水分和营养供给单细胞藻类，还保护单细胞藻类，二者是互生关系。地衣的生命力很强，有些能抵抗零下50℃的低温，有些能抵抗60℃的高温，条件不利于生长时就休眠。地衣的结构简单，没有根、叶、茎等器官。地衣酸能够溶解石头，促进石头的风化解体，形成土壤。地衣酸是一种抗生素，可以入药。地衣对空气成分很敏感，是监测空气污染的指示植物。常用的石蕊试剂就是从地衣中提取的。
4、苔藓类植物。
已经发现的有2万多种。有葫芦藓、地钱等。其特征是：有胚，一般有茎和叶，细胞内有叶绿体，能够独立生活，属于高等植物。而藻类、菌类和地衣类植物没有胚、茎和叶，属于低等植物。
葫芦藓没有根，有假根，叶由一层薄壁细胞构成，能进行光合作用、吸收水分和无机盐。茎和叶没有输导组织。属于雌雄同株植物，有雌枝和雄枝。精子器能够生产许多精子，每个精子有两根鞭毛，能游泳。在水浸泡时，精子游出精子器，从水里游入颈卵器，同里面的卵细胞结合受精。受精卵在植株上发育成为小植物体，有柄、孢子果、帽，成熟后，帽脱落，孢子实破裂，孢子散发出来，植株死亡。孢子萌发长出原丝体，里面有叶绿素，能够独立生活，最后长成新的植株。
苔藓植物具有丛生习性，能够蓄积很多水分，有一定的水土保持能力。对空气中的有毒气体很敏感，也是监测空气质量的指示植物。
5、蕨类植物。
已经发现了1万多种。有蕨菜、卷柏、满江红等。主要特征是：有根、茎、叶，有输导组织和机械组织，是高等植物，更适应陆地生活，受精还是离不开水。距今2亿年前，地球上曾经是蕨类植物的时代，那时有几十米高的蕨树形成的森林。蕨菜没有地上茎，有根状茎，上面长有不定根，有根毛和根冠，是多年生植物。蕨在叶的背面上生有孢子囊，里面有许多孢子，孢子囊破裂后把孢子弹出去。孢子遇水萌发，形成绿色的原叶体，背面有假根，能够独立生活。原叶体背面有很多精子器和颈卵器。精子有鞭毛，能游泳，在水里游入卵细胞受精形成合子，发育成胚，最后长成蕨。
6、种子植物。
分裸子植物和被子植物两类。
裸子植物有松、侧柏、杉等，有800多种，主要特征是：属于高等植物，高大乔木，胚珠没有子房包着，种子外露，没有果实包着，风媒传播生殖，有种皮，适应环境的能力强。松是重要的裸子植物，没有果实，胚珠和种子外露，无果皮，针叶树，常绿植物，雌雄同株植物，花粉通过风传播落在胚珠里发芽，需要1年才能够同卵子融合成为合子，完成受精，最后结成种子。种子上有种翅，可以随风飞扬传播。银杏又叫做公孙树，生长很慢，是一种雌雄异株的裸子植物，雄树只生雄花，雌树只生雌花。
现在占优势的是被子植物。被子植物是种子植物的亚门，是最高等植物，就是绿色开花植物。它们结构复杂、适应性强、分布广泛、对人类生活关系最密切，种类也很多，有近30万种，占植物总数的一半以上，是最大的类群。被子植物分为双子叶植物纲和单子叶植物纲，分3百多个科。被子植物有5大名科，占种子植物总数的1/4，有7万多种，它们是：菊科近3万种、兰科近2万种、豆科约1.3万种、禾本科近1万种、蔷薇科3千多种。主要特征是：胚珠有子房包着，种子有果实包着（避免干燥、虫害、伤害），有导管（所以输水能力比较强）。这是结构最完善最复杂、适应能力最强、分布最广的植物。生殖的传播方式有虫媒、风媒。主要是自养的，也有异养的，例如菟丝子没有叶绿素，靠寄生根吸收营养，是异养的。
花粉胚珠种子
图6.4裸子植物的生殖器官