【地球生物全系列——植物篇】植物界—苏铁门

植物界—苏铁门

真核生物域

植物界

苏铁门

苏铁门（Cycadophyta），是裸子植物的一个门。

下属纲：苏铁纲（Cycadopsida）

1.苏铁纲

苏铁纲（拉丁文：Cycadopsida）又称为铁树纲，是裸子植物门下的一个纲，该属多为常绿木本植物。铁树纲植物起源于古生代的二叠纪与晚石炭世的种子蕨纲，中生代的侏罗纪相当繁盛，白垩纪开始衰退，以后逐渐趋于衰退，现代残留的不多。苏铁纲现仅有1目4科，共11属约124种。

苏铁纲植物起源于二叠纪或晚石炭纪的种子蕨纲，中生代很繁盛，白垩纪衰退，现代残留的不多，仅9属共100多种，分布于亚洲、美洲、澳洲及南非的热带及亚热带区，现生代表植物是苏铁。

（1）形态特征

苏铁纲植物多具大型羽状复叶，少数具单叶；叶螺旋状排列，革质，顶生，幼叶卷曲，叶落后叶基常残留在茎上，多具平行叶脉，少数为扇形脉或网状脉。茎大多较粗短，原始类型分叉，较进化类型不分叉，其表面常具叶落后残留的叶基，内部虽有形成层，但次生木质部不发育，树皮和髓部较厚。雌雄同株或异株，花为单性花或两性花。大小孢子叶球分别着生在不同植株顶端，小孢子叶球由多数小孢子叶螺旋排列轴上而成，．每个小孢子叶的背面有许多小孢子囊，内有小孢子，生殖时产生螺旋形有鞭毛的游动精子；大孢子叶球由多个大孢子叶组成，每个大孢子叶扁平，上部呈羽状分裂，密生黄褐色绒毛，下部两侧着生几个大孢子囊，成熟后形成一个核果状的种子。

树干粗壮，圆柱形，稀在顶端呈二叉状分枝，或成块茎状，髓部大，木质部及韧皮部较窄。叶螺旋状排列，有鳞叶及营养叶，二者相互成环着生；鳞叶小，密被褐色毡毛，营养叶大，深裂成羽状，稀叉状二回羽状深裂，集生于树千顶部或块状茎上。雌雄异株，雄球花单生于树干顶端，直立，小孢子叶扁平鳞状或盾状，螺旋状排列，其下面生有多数小孢子囊，小孢子萌发时产生二个有多数纤毛能游动的精子；大孢子叶扁平，上部羽状分裂或几不分裂，生于树千顶部羽状叶与鳞状叶之间，胚珠2-10枚，生于大孢子叶柄的两侧，不形成球花，或大孢子叶似盾状，螺旋状排列于中轴上，呈球花状，生于树干或块状茎的顶端，胚珠2枚，生于大．孢子叶的两侧。种子核果状，具三层种皮，胚乳丰富。

（2）地理分布

现存的苏铁纲物种主要分布于亚洲、美洲、澳洲及南非的热带及亚热带地区，其中4属产美洲、2属产非洲、2属产大洋洲、1属产东亚。中国仅有铁树属1属8种。

下属目：苏铁目（Cycadales）

2.苏铁目

苏铁目（学名：Cycadales）统称苏铁，是苏铁纲（Cycadopsida）中一个唯一目，也是苏铁门植物唯一现存的群类，共有3科，10至12属约305种，分布在全球的热带和亚热带地区。

（1）起源

苏铁纲植物传统分类被分到裸子植物门，但后来发现裸子植物门是个并系群（被子植物也是起源于裸子植物祖先），且各种裸子植物的性质有很大的差别，所以最新的分类方法将其拆分，单独列为一个苏铁门（Cycadophyta）。

灭绝的本内苏铁目曾被认为是本类的祖先之一，现在被认为是从其他裸子植物分裂出来，还有人认为是被子植物的祖先或旁系姐妹群。

（2）形态

本目植物为常绿乔木或灌木，典型特征是茎粗壮，多数有羽状叶集生于茎干顶部，孢子叶球也生于茎顶部，为雌雄异株植物。

苏铁类外观是一根主干垂直向上生长，没有树支而从主干的顶部不形成树冠，仅向外长出软支长长的叶柄，再向外长对对生的细长羽毛状复叶，其与被子植物的棕榈目或蕨类植物的桫椤目神似，三者常被人认错的超远缘植物，但按趋同演化出适合炎热多雨的地区。

本目植物为现存种子植物中最原始的，它的化石在石炭纪地层中已有发现，至三叠纪末和侏罗纪初最为兴盛。常绿木本植物，树干粗壮，圆柱形，稀在顶端呈二叉状分枝或成块茎状，髓部大，木质部及韧皮部较窄；叶螺旋状排列，有鳞叶及营养叶，二者相互成环着生；鳞叶小，密被褐色毡毛，营养叶大，深裂成羽状，稀二回羽状深裂，集生于干顶或块状茎上；雌雄异株，小孢子叶球顶生，小孢子叶鳞片状或盾状，螺旋排列，腹面生有多数小孢子囊，雄精细胞有纤毛，能游动；大孢子叶扁平，上部羽状分裂或几不分裂，生于干顶羽状叶与鳞状叶之间，胚珠2～10，生于大孢子叶柄的两侧，不形成球花，或大孢子叶盾状，则螺旋排列于中轴上呈球花状，顶生，胚珠2，生于大孢子叶两侧；种子核果状，有三层种皮，胚乳丰富。

（3）化石

苏铁化石记录可以追溯到古生代末期的早二叠纪，约2.8亿年前。在侏罗纪时发展最为茂盛，以后逐渐衰退，现在仅存300余种。虽然苏铁血统本身是古老的，但大多数现存物种都是于过去1200万年内演化而成。

它们是曾经在地球上普逊分布的一类植物的残余。从化石研究中可以知道，苏铁目植物在上石炭纪就已存在，它们的中生代化石特别多，甚至可以说在其他类植物中特别占优势。

苏铁目化石多为营养叶片，晚石炭世已有记载，因未见生殖器官，难以确认，至中生代时极为普遍，一度认为苏铁起源于中生代。根据叶片的形态特征，建立了几个人为的形态属，如蕉羽叶、蓖羽叶、假蓖羽叶、大网羽叶（Anthrophyopsis）、大带羊齿、角羽叶等。气孔器均为单唇式的，与种子蕨接近。有人还把卵羽叶也列入该目，但因缺乏表皮特征的证据。古生代的生殖器官化石中，有发现于美国早二叠世地层的老苏铁和幻苏铁，结构类似于现代苏铁的大孢子叶，认为是由带羊齿型叶子退化而来。中国山西早二叠世晚期的始苏铁（Primocycas），形态酷似现代苏铁的大孢子叶，比老苏铁和幻苏铁都进化得多，可能是现代苏铁的直接祖先，其营养叶子极可能是带羊齿。在中生代地层，瑞典晚三叠世有布优维亚，其叶子亦为带羊齿型，其大孢子叶称古苏铁，亦与现代苏铁的大孢子叶相似。英国中侏罗世的卞尼亚，其大孢子叶的排列比较松散，和现代的泽米（Zamia）略接近，其叶子为蕉羽叶。

（4）分布

现存的苏铁目物种主要分布于亚洲、美洲、澳洲及非洲的热带及亚热带地区，在温带地区只可在温室内种植。

由于多数生长在人迹罕见的热带森林中，最近25年才逐渐被人们发现越来越多的品种，可能尚有许多品种没有被人们发现。苏铁被发现横跨许多世界各地的亚热带和热带地区。苏铁在南美洲和中美洲有最多样性，其余分布在墨西哥，安的列斯群岛，美国东南部，澳大利亚，美拉尼西亚，密克罗尼西亚联邦，日本，中国，东南亚，印度，斯里兰卡，马达加斯加等地则至少有65 种。有些苏铁可以生存在半沙漠、气候恶劣、干旱、潮湿的热带雨林环境下。

下属科：

苏铁科（Cycadaceae）

托叶铁科（Stangeriaceae）

泽米铁科（Zamiaceae）

3.托叶铁科

托叶铁科又名蕨苏铁科或托叶苏铁科，共有2属3种，分布在澳大利亚东北部和非洲南部。

本科植物和泽米苏铁科亲缘关系较近。

（1）下辖两属

蕨苏铁属（Stangeria T.Moore,1853年），只有1种— 绵柄蕨苏铁（Stangeria eriopus）生长在南非和莫桑比克；

波温苏铁属（Bowenia J.D.Hooker,1863年），共有2种—裂叶苏铁（Bowenia serrulata）和波温苏铁（Bowenia spectabilis），生长在澳大利亚东北。

（2）波温苏铁

波温苏铁（学名：Boweniaspectabilis），为托叶铁科波温苏铁属的一种植物。

此种为昆士兰特有种，出现在昆士兰中部沿海地区。海拔范围由海平面至700米。在未受干扰的地区，开阔的森林出现，在热带雨林偶尔会发现。

蕨类状灌木，具地下茎，茎卵状至球状，粗达12cm ，其上具有1~7枚羽状分支的叶和球果枝。新叶单生(每次抽1枚新叶) ;小羽片无中脉，全缘，两侧多少偏斜，矩圆状卵形至披针形。无鳞叶。小孢子叶球具柄，卵状;小孢子叶螺旋状纵向排列于轴上，顶部呈盾状，不刺化。大孢子叶球卵状至球状，具柄，但柄不伸出地表土壤之外;大孢子叶约成8 列，螺旋状纵向排列组成雌球果，上部加宽呈盾状，或为不刺化的六角形面。种子2 ，长圆状，3cm x 2cm，直生于加厚的大孢子叶近轴面。

花期4~6月。生长于温暖及潮湿的热带雨林，近河流及低地。

仅分布于澳大利亚的昆士兰州。

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