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作者：席德强著

出版社：北京师范大学出版社

出版时间：2019-03-01

书籍编号：30501290

ISBN：9787303243419

正文语种：中文

字数：270190

版次：1

所属分类：教材教辅-中小学

版权信息

书名：奇妙的植物世界

作者：席德强

出版社：北京师范大学出版社

出版时间：2019-03-01

ISBN：9787303243419

版权所有 · 侵权必究

序言

时光匆匆，我写科普读物的历史一晃已经8年。在写第一本科普书《迷人的生物学》时，我还有些懵懂，不知道应该写些什么，也不知道怎样去写。当时我虽然缺乏经验，却充满热情，努力做到读者不感兴趣的不写，光有知识性没有趣味性的不写，最终创作了这本科普畅销书。

经过几年的积累和沉淀，“奇妙的生物世界”这套书终于面世了。在书中，我通过一个个生动有趣的事例介绍了很多奇特的、珍稀的、有趣的生物，以及各种生物奇妙的生命活动。通过这些既相对独立又有密切联系的事例，对生物的遗传变异、信息传递、进化适应、利用保护等各方面的知识进行了比较详尽的介绍。

在知识的呈现上，我力求不刻板、不说教，努力用鲜活的现象体现自然之美，用奇特的机理展示生命之妙。此外，结合自己所学的专业知识，我努力做到叙事清楚、概括准确，让科学性、趣味性和思想性完美联姻。

在创作科普作品的过程中，我发现了兴趣对人成长的重要性。例如，让-巴蒂斯特·拉马克和查尔斯·达尔文是现代生物进化理论的奠基人。他们走上生物学研究的道路比较曲折。拉马克先学神学，后学医学。达尔文是先学医学，再学神学。他们对所学的专业不感兴趣，以致在所学专业领域都表现平平，拉马克学医时甚至没有毕业。可贵的是，他们都花费了大量的时间去研究自己感兴趣的生物学。在当时的很多人眼中，他们的做法简直是不务正业。但在今天来看，正是对自己兴趣的坚持，才让他们发现生物进化的规律，成为生物学发展史中令人景仰的大家。

子曰：好之者不如乐之者。当一个人对某种学问产生了兴趣，就能沉在其中，乐在其中，成在其中。希望阅读这套书的读者能了解一些常用的生物学知识，从此对生物学产生浓厚的兴趣，长期坚持下去，将兴趣上升为热爱，将热爱转化为知识，将知识演化成幸福。

席德强

2018年12月

前言

我们每天的生活都和植物有着千丝万缕的联系，我们的衣食住行样样都与植物密切相关。那么，植物到底和我们有哪些联系呢？下面让我们粗略地总结一下。

在生物圈这个巨大的生态系统中，植物属于生产者，有着极其重要的作用。植物通过光合作用制造的有机物为其他生物直接或间接地提供了食物，即提供了物质和能量。我们日常吃饭所获得的物质和能量，都直接或间接地来自植物。植物还为动物提供了有着适宜温度、湿度的栖息场所，使动物有了丰富多彩、多种多样而又适宜生存繁衍的空间，植物的枝叶、根系构建了动物隐蔽、躲藏、繁殖的屏障。所以植物是一切动物和所有异养型微生物生存的基础，对于动物、微生物都有着不可替代的作用。

植物对人类也同样重要。

第一，人类的食谱以植物性食物为主，植物是人类重要的食物来源。人类日常食用的粮食、蔬菜、水果都主要来源于植物。据统计，全世界的植物约有500000种。其中，可供食用的植物就有75000种之多。已经被人类驯化或曾大量种植的植物有100多种。我们熟知的稻、麦、玉米、甘蔗、粟（小米）、甜菜、马铃薯、甘薯、大豆、蚕豆、椰子和香蕉，都是由野生植物驯化培养而成的。茶、咖啡、酒等来源于植物的饮品也有非常悠久的历史。人类的祖先利用某些植物（比如麻）的纤维编织衣服，从而告别了赤身裸体的生活，走上了文明的道路。从纺织技术来看，我国早在5000年前的新石器时期就有了纺轮和腰机。西周时期就有了用于纺织的简单机械缫车、纺车、织机，汉代就有了提花机、斜织机，到了唐代，我国的纺织机械已经很完善了。除此之外，植物纤维还可用于制绳、造纸，等等。

第二，在长期的生产和生活实践中，人类发现很多植物可以为人类治疗疾病。历代医书记载了10000多种药用植物。

第三，人类目前使用的化石燃料——煤和石油，都是由古代动植物（主要是植物）的遗体经过复杂的生物化学作用和物理化学作用演变而来的。现在有些国家兴起使用粮食、作物秸秆制造酒精作为可再生的新能源，也是利用了植物。

第四，植物是地球之肺，它们让地球上的空气保持清新。植物通过光合作用将二氧化碳转变成有机物，并释放出氧气，维持了大气中二氧化碳的平衡，抑制了因为人类大量排放二氧化碳而引起的温室效应。植物还能吸收二氧化硫等有毒有害的气体，吸附空气中的尘埃。此外，植物还有防风固沙、防止水土流失、改良土壤、提高土壤肥力、绿化都市、营造庭园景观，为人类创造舒适美好的生存环境的重要作用。

既然植物有这么多重要的作用，研究植物、开发利用植物以及保护植物就成了人们关心的课题。这就诞生了一门科学——植物学。植物学要研究什么呢？概括地说，植物学是研究植物的形态、生理、分类、生态、分布、发生、遗传、进化等方面的科学。开展植物学研究，可以开发、利用和保护植物资源，让植物为人类提供更多的食物、纤维、药物、建筑材料等。

第一章 常见的植物类群

植物是一个非常庞大的类群，地球上的植物约有50万种。从寒冷的北极圈到炎热的赤道，从降水丰沛的热带雨林到极度干旱的荒漠，从巍峨的高山到一望无垠的海洋，都有植物分布。

在植物界中，最低等的类群是藻类植物，其中常见的有蓝藻、衣藻、褐藻等。

一、最早的自养型生物——蓝藻

你知道吗？蓝藻是最早出现的植物。在蓝藻刚刚出现的时候，地球的大气里没有氧气，是蓝藻通过光合作用制造的氧气改变了地球环境，也改变了地球生命演化的方向和速度。

地球大约诞生于46亿年前。早期的地球到处都有火山喷发，内部结构极不稳定，这时地球表面的温度也非常高，不适合生命存在。大约36亿年前，地球表面的温度降低了很多，此时原始海洋中诞生了原始生命。原始生命结构简单，但是已经能够摄取环境中的营养物质，排出体内的代谢废物，而且能够繁殖后代。这时，原始大气里没有氧气，却有很多甲烷、氨气、氢气、硫化氢、氰化氢等气体。

经过漫长的演化，大约在30亿年前，地球上最早的自养型生物——蓝藻（图1-1）出现了。蓝藻细胞里没有细胞核，也没有复杂的细胞器，是非常简单非常原始的单细胞生物。蓝藻细胞里有叶绿素a、胡萝卜素、藻蓝素、类胡萝卜素等色素。蓝藻利用这些色素吸收光能，将二氧化碳和水转变成储存能量的有机物，并释放出氧气。经过亿万年的积累，它们制造的氧气改变了地球的大气环境。随着氧气越来越多，能进行有氧呼吸的需氧型生物出现了。有氧呼吸可以产生大量的能量，使生物的生命活动得以快速进行。所以，蓝藻制造的氧气加快了生物进化的速度，为地球上灿烂多彩的生命形式的出现奠定了基础。

图1-1 蓝藻

现在的地球上仍有蓝藻存在。它们主要生活在水中，也有一些种类可以生活在湿土、岩石、树干表面。在无机营养丰富的水体中，蓝藻会爆发式生长繁殖，这些蓝藻死亡腐烂时会造成水中溶解氧不足，导致水中的鱼虾大量死亡。蓝藻还会向水体中排放毒素，不仅危害水生生物，也让人类生活受到严重影响。

在蓝藻门念珠藻属里，有一种名叫“发菜”的蓝藻，主要产于甘肃省山丹县以及内蒙古中部草原，它呈棕黑色，细如发丝，干品就像一团乱发。每逢夏末秋初，夜降秋雨，晨沐朝阳之际，发菜就会在草根处生长出来。农牧民手持铁耙，从山间或草原上的草根处采集回来，清理晾干，梳理成绺，就是发菜的成品了。发菜有一定的食疗效果。采收发菜时需要使用铁耙搂刮草根，对草场的破坏非常严重。近几年，由于乱采滥挖，野生发菜已经濒临灭绝，国家已经将它列为一级保护植物。

二、拥有精美小屋的植物——硅藻

你知道吗？硅藻是海洋中一类特别微小的单细胞藻类，它们在显微镜下的模样令人着迷，它们是怎么建造出那么漂亮的小屋的呢？

图1-2 硅藻

硅藻（图1-2）是一类奇妙的自养型生物，常由几个或多个细胞连接而成各种各样的群体。它们能通过光合作用制造有机物，还能在遗传物质DNA的指导下，利用水中的硅化物制造出独特的细胞构造。它们的细胞壁是由二氧化硅构成的硬壳。硅藻细胞的外观精美绝伦，有的像精雕细琢、璀璨夺目的宝石，有的像巧夺天工的宇宙飞船，有的像远离尘世的精致漂亮的别墅。在看了硅藻细胞结构之后，人们常常觉得自己建造的房屋是那么粗蠢，硅藻的小屋与自己的房子相比简直有天地之别。

硅藻细胞里含有叶绿素a、叶绿素c、胡萝卜素等色素，它们通过这些色素吸收光能，用于光合作用。硅藻是很多浮游动物、小鱼小虾和贝类的食物，很多大鱼又以这些小动物为食。所以，硅藻等浮游生物的多少，可以明显决定鱼类的产量。比如有人计算过，海豹体重增加0.5kg，就要消耗约0.5t硅藻。硅藻对维持大气中氧气和二氧化碳的平衡也有重要作用，浮游植物每年制造的氧气有3.6×10¹⁰t，约占大气氧气含量的70%，而硅藻约占浮游植物的60%。所以如果地球上没有硅藻，氧气在几年之内就会被耗尽。当然，如果硅藻等浮游植物在短时间内大量繁殖，就会形成赤潮。严重的赤潮会导致鱼虾大量死亡，影响海产品的产量。

硅藻死亡以后，它的二氧化硅构成的外壳会沉到海底。经过亿万年的积累，就形成了硅藻泥。硅藻泥是一种重要的工业原料，可以制成隔热、隔音材料或过滤剂等。

三、含碘的带状植物——海带

你知道吗？海带是我国人民喜爱的一种食品。海带含有丰富的碘，常吃海带可以预防地甲病等缺碘引起的疾病。据说，在沿海地区连片种植的海带还能阻止潜艇进入呢。

海带是一种在低温海水中生长的褐藻，通过假根固着在海底的岩石上，因形状像带子而得名。海带一般宽20～30cm，长度为6～7m。目前在我国的山东半岛、辽东半岛等浅海区有大面积的人工养殖场。

海带是一种营养价值很高的蔬菜，有“长寿菜”的美称。海带的吃法很多，比如海带炖排骨、肉丝海带、海带烧肉、海带冬瓜汤、凉拌海带丝等。

海带还有一定的药用价值。碘是人体合成甲状腺激素的原料，如果婴幼儿缺碘就会因缺乏甲状腺激素而患呆小症。如果青少年缺碘，会患地甲病（俗称大脖子病、粗脖子病）。海带中富含碘，所以常吃海带或碘盐可以预防以上疾病。

海带通过孢子繁殖。海带先是在“叶子”上长出许多像口袋一样的孢子囊，里面有孢子。孢子成熟以后孢子囊破裂，孢子通过两条鞭毛运动，当它落在海底的礁石上以后，条件适宜时就会形成一棵新的海带。海带体内有黏液腔，可以分泌滑性物质，让海带在受到海水的波浪冲击时不易被折断。

四、长在岩石上的“植物”——地衣

你知道吗？不论是在荒无人烟的戈壁荒漠，还是在郁郁葱葱的热带雨林，在那些裸露的岩石上都能发现地衣。地衣是植物从水生向陆生发展的先锋，也是重要的环境监测物种。

图1-3 地衣

我们常常看到裸露的岩石上有一片片或绿色或灰白的附着物，这就是地衣。地衣（图1-3）分布广泛，在地球上大部分地区都能被发现。全世界约有地衣1.4万种，我国已知的地衣约有2000种。经过长期的演化，地衣与不同的环境相适应，变得千姿百态、五彩斑斓。从形态上看，有壳状地衣、鳞片状地衣、叶状地衣和枝状地衣四大类。地衣的色彩更是变化多端，有的黑如发，白如奶，绿如草，有的黄如杏，灰如瓦，红如枣，褐如茶。每一种颜色又由淡至深形成很多过渡颜色，地衣种类繁多，难以准确描述。

由于地衣对二氧化硫非常敏感，在环境污染严重的地区不能生存，所以人们还把它当作环境监测物种。如果某一地区没有地衣生存，就说明那里的环境污染比较严重。

以前人们一直以为地衣是一类特殊的低等植物，后来研究发现它们是真菌和藻类的共生体。真菌有假根，可以从岩石上吸收水和无机盐；藻类有色素，能通过光合作用制造有机物。二者相互依存，互利互惠，建立了密不可分的共生关系。

地衣是植物从水生到陆生的先锋，它们一般生长在岩石上，可以在代谢中产生地衣酸。地衣酸能够腐蚀岩石，让岩石分解产生土壤。通过亿万年的演化，土壤越来越多，原来的不毛之地会变得杂草丛生。杂草多了，渐渐地就出现了灌木。灌木多了，渐渐就有了高大的乔木。这样，光秃秃的岩石演变成土壤，没有任何植被的荒芜之地演化成了郁郁葱葱的森林。

五、水生到陆生的过渡植物——苔藓

你知道吗？你想知道水生植物是怎么来到陆地生活的吗？了解一下有关苔藓的知识吧，它可以给我们一些启示。

图1-4 苔藓

苔藓（图1-4）植物大约有23000种，我国约有2800种。它们属于水生到陆生的过渡植物。它们身体矮小，喜欢阴湿的环境，常常生长在林间空地、林下岩石表面或附着在树皮上。苔藓的受精必须借助于水环境，这使它不能真正摆脱水的束缚，只能生活在池塘岸边，沟渠林下等比较湿润的地方。

苔藓植物有重要的生态价值，它们吸水性强，可以防止水土流失；由于叶为单层细胞结构，对周围环境中的二氧化硫等有毒气体特别敏感，可作为环境监测植物；可以吸收粉尘，分泌酸性物质腐蚀岩石，使岩石形成土壤；可以作为鸟类及哺乳动物的食物；还可用来包扎花卉、树苗等，既通风又保湿。

葫芦藓是我们在水渠边、树荫下最常见的藓类，因其顶端长有一个弯曲的葫芦状的结构而得名。葫芦藓的个体高度只有4～7mm，黄绿色。要观察葫芦藓的细微结构，需要使用放大镜或立体显微镜。野外的葫芦藓常常一丛丛地长在一起，仿佛在湿润的泥土上铺了一层薄薄的、青翠欲滴的地毯。用手抚摸一下，软软的、嫩嫩的，让人忍不住想坐下来但又担心压坏了这让人怜惜的小东西，所以苔藓还有独特的美学价值。文人墨客的作品中常有苔藓的踪影，比如叶绍翁写下了“应怜屐齿印苍苔，小扣柴扉久不开”，刘禹锡写下了“苔痕上阶绿，草色入帘青”等名句。

从进化上来看，葫芦藓是非常具有代表性的从水生向陆生进化的过渡类型，所以它还是日常教学和科研常用的研究材料。此外，葫芦藓还是一味中药，有一定的药用价值。

六、最早的高等植物——蕨类

你知道吗？2014年，在阿根廷发现了一副巨大的恐龙骨架化石，经过推算，这头恐龙生前高约20m，长约40m，体重达80t，是一头植食性的泰坦巨龙。体型这么庞大的恐龙以什么为食呢？

蕨类植物出现在志留纪晚期。4亿年前到2.5亿年前，是蕨类植物繁盛的时期，这段时期正好是恐龙繁盛的时代，所以蕨类植物是植食性恐龙的主要食物。随着地球气候的变迁及种子植物的繁盛，大多数的蕨类植物已经灭绝了，现在地球上的蕨类植物约有12000种。

图1-5 蕨类植物叶片背面的孢子囊

蕨类植物是高等植物中比较低级的一类，也是最原始的维管植物，大都为草本，少数为木本。蕨类植物有根、茎、叶之分，没有花，不产生种子。在蕨类植物的叶片背面，有排列规则的孢子囊，它们通过孢子囊里的孢子繁殖（图1-5）。

蕨类植物虽然是真正的陆生植物，但它们的受精阶段仍然离不开有水的环境，这是它们的原始特征，也是它们最终被种子植物取代的原因。

1.蕨菜

我们常吃的蕨菜[图1-6（a）]是多年生蕨类植物的嫩苗，是与恐龙一样古老的植物。可以想见，它的成年个体[图1-6（b）]曾是某些植食性恐龙的食物之一。

图1-6 蕨菜

蕨菜一般在6月采收，有经验的农民会在采收后立即将掐断的茎在泥土上来回蹭几下，否则刚刚采收的蕨菜就会因失水迅速衰老而木质化，以致无法食用。

图1-7 两色鳞毛蕨

由于喜爱吃蕨菜的人越来越多，从山林采集的野生蕨菜已逐渐满足不了人们的需求，有些地方已经开始了蕨菜的人工栽培。

2.两色鳞毛蕨

两色鳞毛蕨（图1-7）是陆生蕨类，在中国大部分地区都有分布，常见于林下沟边的潮湿地带。

两色鳞毛蕨在野生状态下常用孢子繁殖，人工栽培时也可以利用地下根茎进行分株繁殖。它的地下根茎——贯众（图1-8）则是一味常用的中草药。

图1-8 贯众

七、赤裸着种子的植物——裸子植物

你知道吗？我们常见的松、柏、银杏都是裸子植物。裸子植物的胚珠外面没有子房壁包被，不形成果皮，种子是裸露的，故称为裸子植物。

裸子植物有真正的根茎叶，是高度适应陆地生活的一个植物类群，它们的受精作用不受外界水的限制。在造山运动频繁的二叠纪，裸子植物取代了蕨类植物，在中生代至新生代它们是遍布各大陆的主要植物。早期的标志性裸子植物为苏铁，晚期的标志性裸子植物为银杏和松柏。

据统计，目前全世界生存的裸子植物约有850种，隶属于79属和15科，其中有不少是非常古老的类群。裸子植物的种数虽然仅为被子植物种数的0.36%，但却广泛分布于世界各地。在北半球，大的森林里80%以上都是裸子植物，所以裸子植物是目前世界上主要的木材来源之一。

1.落叶松

图1-9 落叶松

落叶松（图1-9）是北方高山寒湿地针叶林的代表树种。落叶松是高大的落叶乔木，高度可达35m，胸径可达90cm。在我国大兴安岭的莽莽森林里，大片的落叶松林蔚为壮观，一年四季都有让人沉醉的美景。春天，它那细小青嫩的针叶迅速长出来，满山立时充满了绿色的生机；夏天，在阳光雨露的滋润下，落叶松林成了苍翠欲滴的茫茫林海；秋天，针叶开始发黄，层林尽染，一种特别的美感让人流连忘返；冬天，寒风吹来的时候，落叶松的一身针叶早已落入泥土，它那高大挺拔的树干傲然挺立在漫天冰雪里。

这些落叶松林还有重要的生态价值，它们构成了一道天然的绿色屏障，遮挡着西伯利亚吹来的风沙和暴风雪，使松嫩平原和呼伦贝尔大草原成为富饶美丽的天堂。

落叶松树干通直，材质坚韧，有较强的耐腐蚀性，适宜作建筑、电杆、桥梁、舟车、枕木、矿柱、家具等材料，是一种应用非常广泛的优质木材。

还有，由于落叶松高大挺拔，树形美观，它还是一个优良的园林绿化树种，在各地的风景园林名胜地区被广为栽培。

2.云杉

图1-10 云杉

云杉（图1-10）是中国特有的古老树种，共有17种9个变种。最早的云杉化石发现在晚白垩纪地层中，距今约有1亿年的历史。云杉曾广泛分布在世界各地，后来由于地球气候变化，其分布区越来越少，现在由于人工栽培又渐渐增多了。

云杉耐阴、耐寒、喜欢凉爽湿润的气候和肥沃深厚的土壤，主要分布在海拔3200m以下的山地林带。在我国华北地区最多，其次为东北的小兴安岭。四川、青海、西藏等很多地区也有分布。

云杉高度可达50m，胸径可达1m。云杉树形端正，枝繁叶茂，被广泛地作为园林观赏树种。云杉生长速度缓慢，成材周期较长，但木材通直，切削容易，没有隐性缺陷，所以应用非常广泛。云杉浑身都是宝。它的针叶富含芳香油，出油率为0.1%～0.5%，提取出来后可制造化妆品。云杉的树皮富含单宁，提取出来后可用于化妆品、制药等。云杉可以作为电杆、枕木、建筑、桥梁用材，还可用于制作乐器、滑翔机等，那些不成器的木材，可以作为纸张的原料。云杉材质优良，占我国木材建材的1/4。

八、美丽世界的缔造者——被子植物

你知道吗？我们在日常生活中看到的花花草草，多数都是被子植物。被子植物是当前地球上种类最多、分布最广、适应性最强、进化水平最高的植物类群。

被子植物出现于早白垩纪。从新生代开始，被子植物取代裸子植物而成为地球植物群落中的优势类型。现在已知的被子植物共有1万多属，20多万种，占所有植物种类的一半，我国境内的被子植物有2700多属，3万多种。

早期出现的被子植物都是木本植物，到了晚白垩纪初期才出现了灌木和草本类型。在严冬或干旱来临的时候，有的草本植物地上部分枯萎死亡，地下的根茎可以储存营养；有的草本植物在严冬到来之前就产生了种子，种子中储存着来年萌发所需要的营养。有些木本植物可以通过厚厚的树皮抵御冬天的寒冷，却无法摆脱长期的干旱，而草本植物却可以通过种子迁移到适宜的环境。比如在我国西北、华北的干旱地区，有时一年也不会有一次降水，这时很多高大的乔木就会枯死，草本植物却可以通过种子延续生命。等到雨季来临，乔木不能复生，野草却可以迅速恢复生机。所以，草本植物更能适应环境的剧烈变化，而多数草本植物都是被子植物。

在植物界，被子植物被称为有花植物，因为它们才有真正的花。被子植物出现以后，地球上才有了色彩鲜艳、类型繁多、花果丰茂的景象，所以它们是美丽世界的缔造者。

被子植物的胚珠包藏在子房内，得到良好的保护，子房在受精后形成的果实既保护种子又以各种方式帮助种子散播；具有双受精现象和三倍体的胚乳，胚和胚乳都具有双亲的遗传特性，使新植物体有更大的生活力和变异性。裸子植物依靠风力传播花粉，不仅传粉效率低，而且浪费极大。大部分被子植物由昆虫或其他动物传播花粉，不仅减少了浪费，而且大大扩展了传粉的空间；被子植物在植物体构造上也特别先进，拥有更加完善的输导组织。它们依靠木质部中的导管运输水和无机盐，依靠韧皮部中的筛管和伴胞运输有机物。此外，由于被子植物的果实和种子储存着高能量的营养物质，使得直接或间接依赖被子植物的昆虫、鸟类和哺乳类迅速地繁茂起来，进而推动了整个生物界的向前进化。

被子植物与人类的衣食住行等生活息息相关。人类常用的粮食、蔬菜、水果多数是被子植物。从进化角度分析，人类是被子植物繁盛之后才出现的高智商哺乳动物，人类从一开始就高度依赖于被子植物。除了为人类提供食物以外，被子植物还为建筑、造纸、纺织、油料、香料、医药等提供原料。此外，数量众多的被子植物对美化、净化环境起到了非常重要的作用。

图1-11 竹

竹（图1-11）是禾本科竹亚科的常绿木本植物，主要分布在地球的热带、亚热带和暖温带地区。由于竹子分成很多节，每一节都可以同时生长，使它成为生长最快的植物，每天最多可以长高40cm，成年竹子可高达40m。

自古以来竹子在我国人民心中就占有重要地位。人们将松、竹、梅誉为“岁寒三友”，将梅、兰、竹、菊称为“四君子”。北宋著名文学家苏轼曾写道：“宁可食无肉，不可居无竹。无肉令人瘦，无竹令人俗。人瘦尚可肥，士俗不可医。”清代郑板桥也曾这样写道：“咬定青山不放松，立根原在破岩中。千磨万击还坚劲，任尔东西南北风。”这些都可以看出文人雅士对竹子的喜爱。

仔细分析起来，人们喜欢竹子的原因大概有以下几点。

一是认为竹子虚心有节、外实中空，象征着人谦虚又有气节，如“竹可焚而不改其节，玉可碎而不改其白”。

二是中国人奉行“中庸”的处事原则，而竹子非常柔韧，能屈能伸，非常符合中国人的审美需求。

三是竹子非常漂亮，有重要的观赏价值。它四季常青，挺拔秀丽，有风吹来的时候，更是摇曳多姿，独具韵味。比如凤尾竹枝叶秀丽，茎略弯曲下垂，状似凤尾，婀娜多姿，常用于盆栽观赏。小琴丝竹的茎秆有黄绿相间的纵向条纹，佛肚竹的茎秆粗大如胖和尚的肚子，湘妃竹的斑点如滴滴泪珠，都是常用的观赏植物。

竹子还是重要的建筑材料。竹子生长快、易再生，成材量高，用途广。一般2～3年的竹子即可成材，而木材一般需要20～25年。所以，使用竹子替代木材做建筑材料，可节约更多森林资源，延缓地球温室效应。

用竹子可以制作各种工艺品。由于竹子特殊的材质，坚韧不拔的特性，人们采用竹子作为原料进行雕刻、绘画等艺术创作制成各种工艺品，如竹简、竹匾、竹挂画、竹刻笔筒、竹根雕摆件等。

竹子的根状茎上长出的幼芽被称为竹笋，根据采取季节可以分为冬笋、春笋、鞭笋等。竹笋味香质脆，是人们喜爱的食品。

第一章 常见的植物类群

植物是一个非常庞大的类群，地球上的植物约有50万种。从寒冷的北极圈到炎热的赤道，从降水丰沛的热带雨林到极度干旱的荒漠，从巍峨的高山到一望无垠的海洋，都有植物分布。

在植物界中，最低等的类群是藻类植物，其中常见的有蓝藻、衣藻、褐藻等。

一、最早的自养型生物——蓝藻

你知道吗？蓝藻是最早出现的植物。在蓝藻刚刚出现的时候，地球的大气里没有氧气，是蓝藻通过光合作用制造的氧气改变了地球环境，也改变了地球生命演化的方向和速度。

地球大约诞生于46亿年前。早期的地球到处都有火山喷发，内部结构极不稳定，这时地球表面的温度也非常高，不适合生命存在。大约36亿年前，地球表面的温度降低了很多，此时原始海洋中诞生了原始生命。原始生命结构简单，但是已经能够摄取环境中的营养物质，排出体内的代谢废物，而且能够繁殖后代。这时，原始大气里没有氧气，却有很多甲烷、氨气、氢气、硫化氢、氰化氢等气体。

经过漫长的演化，大约在30亿年前，地球上最早的自养型生物——蓝藻（图1-1）出现了。蓝藻细胞里没有细胞核，也没有复杂的细胞器，是非常简单非常原始的单细胞生物。蓝藻细胞里有叶绿素a、胡萝卜素、藻蓝素、类胡萝卜素等色素。蓝藻利用这些色素吸收光能，将二氧化碳和水转变成储存能量的有机物，并释放出氧气。经过亿万年的积累，它们制造的氧气改变了地球的大气环境。随着氧气越来越多，能进行有氧呼吸的需氧型生物出现了。有氧呼吸可以产生大量的能量，使生物的生命活动得以快速进行。所以，蓝藻制造的氧气加快了生物进化的速度，为地球上灿烂多彩的生命形式的出现奠定了基础。

图1-1 蓝藻

现在的地球上仍有蓝藻存在。它们主要生活在水中，也有一些种类可以生活在湿土、岩石、树干表面。在无机营养丰富的水体中，蓝藻会爆发式生长繁殖，这些蓝藻死亡腐烂时会造成水中溶解氧不足，导致水中的鱼虾大量死亡。蓝藻还会向水体中排放毒素，不仅危害水生生物，也让人类生活受到严重影响。

在蓝藻门念珠

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