試答學(xué)友 @樊須兒 問

為什么維管植物是孢子體占優(yōu)勢？被子植物的種子都是合子吧

地丁答：首先感謝學(xué)友思考交流，“植物的生活史”是植物學(xué)教科書上的重難點內(nèi)容，您用敏銳的思力發(fā)現(xiàn)了這一點。下面據(jù)我所知來嘗試解決您的疑惑：

回答摘要：

破除您困惑的關(guān)鍵在于理解“孢子體”與“配子體”、以及具體理解“占優(yōu)勢”，應(yīng)該說后者是一個進化上的抽象設(shè)定，實際上與您補充的立足點——植物體的生殖和發(fā)育——“被子植物的種子、合子”的內(nèi)容并不矛盾。另外您可能混淆了“孢子體”與“孢子”、“配子體”與“配子”、“配子”與“合子”或者“配子體”與“種子”的概念及其關(guān)系。

思維如下：

一、術(shù)語方面

據(jù)我所知：

“維管植物”指其植物體內(nèi)有由木質(zhì)部和韌皮部組成的輸導(dǎo)系統(tǒng)的類群，包括蕨類植物、裸子植物和被子植物（后兩種合稱種子植物）。

世代交替：世代交替是指生活史中二倍體（2n）的孢子體世代（也稱無性世代）和單倍體（n）的配子體世代（也稱有性世代）有規(guī)律地進行交替的現(xiàn)象。

a．同形世代交替：孢子體和配子體外形相似。

b．異形世代交替：配子體和孢子體在形態(tài)上不同，包括孢子體發(fā)達的異形世代交替和配子體發(fā)達的異形世代交替兩種。

（做個不太恰當(dāng)?shù)谋扔?，世代交替的植物體譬如“兩代連體”，孢子體世代和配子體世代“連體”在一株植物體上）

孢子體：是指在植物世代交替的生活史中，產(chǎn)生孢子和具二倍數(shù)染色體的植物體，由受精卵（合子）發(fā)育而來。

配子體：是指在植物世代交替的生活史中，產(chǎn)生配子和具單倍數(shù)染色體的植物體（n），由配子發(fā)育而來。配子分為雄配子和雌配子，分別發(fā)育為雄配子體和雌配子體。

合子：即受精卵，由精細(xì)胞（一種雄配子）與卵細(xì)胞（一種雌配子）融合而成。

二倍體：凡是由受精卵發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有兩個染色體組的生物個體，均稱為二倍體（2n）。人和幾乎全部的高等動物，還有一半以上的高等植物都是二倍體。

二、為什么“占優(yōu)勢”？

據(jù)我所知，一般以植物體的發(fā)達（復(fù)雜）程度（反面稱退化簡單）（具體可以看細(xì)胞分化情況）、能否獨立生活以及生活期的情況來判斷，如下：

1.在陸生植物（一般包括苔蘚植物、蕨類植物、種子植物）中，苔蘚植物的孢子體不能獨立生活，配子體世代發(fā)達，常見的植物體為其配子體，孢子體寄生在配子體上→配子體占優(yōu)勢

2.蕨類植物孢子體發(fā)達，占優(yōu)勢地位，配子體也能獨立生活，但生活期很短→孢子體占優(yōu)勢

3.種子植物的孢子體占絕對優(yōu)勢，配子體即花粉粒和胚囊，非常簡化，僅由很少細(xì)胞組成，不能獨立生活，寄生在孢子體上→孢子體占優(yōu)勢

三、關(guān)于“被子植物的種子都是合子”的說法

據(jù)我所知，應(yīng)該說被子植物的種子是由胚珠發(fā)育而來的，而其胚的結(jié)構(gòu)是由合子或稱受精卵發(fā)育而來的。合子以前、產(chǎn)生雄配子及雌配子的活動正是有性世代或稱配子體世代的活動。配子體即花粉粒和胚囊，非常簡化——花粉粒在花藥中，花藥在雄蕊，雄蕊在花里；胚囊在胚珠里，胚珠在子房里，子房在雌蕊，雌蕊在花里——除了花粉粒和胚囊，廣大的植物結(jié)構(gòu)全是孢子體世代（2n），不可謂不優(yōu)勢。

這個問題其實也是生殖和發(fā)育問題，種子繁殖自然是有性生殖方式，種子的發(fā)育過程就是：

被子植物的花處發(fā)生傳粉、受精（受精作用包括①花粉粒在柱頭上的萌發(fā)②花粉管在雌蕊組織中的生長③花粉管到達胚珠進入胚囊④雙受精），胚珠胚囊中的卵細(xì)胞和精細(xì)胞結(jié)合形成合子，后胚珠逐漸發(fā)育成種子。即種子包括胚、胚乳和種皮三部分，而它們分別由合子、初生胚乳核和珠被發(fā)育而來。