约公元前3亿年—裸子植物

如果树会说话就好了。地球上有些最老、最高、体型最粗壮的生物就是裸子植物,许多都出现在加州。红杉可以活上好几千年,「玛土撒拉」这棵刺果松已经活了4600多年,据信是地球上最老的一棵树。海岸红杉的高度时而超过110公尺,而全世界最高的「同温层巨人」有113公尺。化石纪录显示, 在种子植物出现5000万年之后,也就是大约3亿年前,地球上首次出现裸子植物,它们替高大的植食性恐龙提供养分。虽然在1亿2500万年前,被子植物(开花植物)出现以后,便取代裸子植物在植物 界的龙头地位,高海拔地区依然是针叶树的优势地区,在气候较寒冷的北美、北欧至北极苔原边缘的干燥地区兴盛生长。松叶树大约有600种,是裸子植物中最大的类群,多数都是常绿树。

所谓的裸子植物就是以裸露的种子(胚珠)进行繁殖的植物,裸露的种子通常出现在形成松果的 变形叶片上;相反的,种子植物的种子通常包覆在成熟的植物卵巢(果实)中。裸子植物具有根、茎丶叶和具备两种传导方式的维管束系统:木质部负责把根系中的水分和矿物质传导至枝条;韧皮部则负责把叶片制造的有机物质,传导到不会进行光合作用的植物组织中。

裸子植物具有重要的经济价值。

北半球大部分的商业木材都是来自松叶树的树干,如松、云杉、洋松,这些是所谓的「软木」,是大部分夹板的原料。松叶树也是精油的来源,松 叶树的树脂中含有松节油、松香、木醇和香胶。有些非针叶树的裸子植物还可以当作药材,如麻黄(麻黄素的来源),中国以麻黄入药治疗呼吸不顺,已经有数千年的历史;据信银杏可有效治疗阿兹海默症、高血压,并舒缓更年期的症状;从短叶紫杉的树皮中可以萃取出有抗癌效用的紫杉醇。

约公元前3.5亿年—种子的成功

史上第一种陆生植物,和如今的苔藓及蕨类植物有亲缘关系,大约出现在4亿5000万年前,统治 植物世界超过1亿年。这些早期的蕨类不会产生种子,而且需要依靠水分才能完成有性生殖。雄性配 子体释放精子,精子必需游泳穿越水状薄膜才能和卵子相遇完成受精,形成合子。种子植物,可说是地球上最重要的一种生物,大约在3亿5000万年前首次出现在地球上,此后便成为地球上最主要,也最为人熟知的植物形态。种子和花粉是让植物成功登陆的功臣,让植物不需要水分也能完成生殖,适应干旱等环境和阳光中有害的紫外线辐射。

孢子植物只会产生一种孢子,再由孢子形成两性的配子体。随着时间,这些植物有一部分演化成 种子植物,开始产生两种孢子:小孢子,可发育成多个雄配了体;大孢子,发育成单一个雌配子体。

雌配子体加上外围的保护构造,就像是一颗未成熟的种子,称为胚珠(ovule)。花粉粒就是雄配子体,内部的精子受到保护层保护,以防精子干 枯,罡助精子抵抗机械性的伤害,让精子可以长距离移动,传播自身的遗传物质。不像 孢子植物的精子必须主动跋涉抵达胚珠的所 在位置,种子植物的精子可以透过风力进行被动传播。

让花粉粒抵达植物 胚珠所在位置的过程称为授粉。等胚珠内的卵子受精后,胚珠产 生胚胎,胚胎再发育成种子。种子保护胚胎,并提供营养,需要的话,可以让胚胎维持几10年的休眠状态,直到适合发芽的气候状况出现。

种子植物有两种主要类型:裸子植物( gymnosperm),如针叶树;被子植物(angiosperm),种类约有25万种,九成以上的植物都是种子植物。