结构推理
菊科有哪些主要特征?在虫媒传粉方面有哪些特殊的适应构造?为什么说菊科是木兰纲中较为进化的类群?
【正确答案】绝大多数菊科植物的花为虫媒花,具有虫媒花的一般性特征,如具蜜腺,花色鲜艳,花粉粒外壁粗糙等。同时,菊科植物花还具有一些适应虫媒传粉的特殊构造:头状花序在功能上如同一朵花,少数至多数小花聚成显著的头状花序,配以色彩鲜艳的花瓣状的舌状花、假舌状花,以招引昆虫传粉。而数朵小花聚生于一平面上,可减少昆虫飞行次数,提高了昆虫传粉效率;雌雄蕊异熟,花药结合成药筒(即聚药雄蕊),且药室向内开裂,因而成熟的花粉粒就散落在花药筒内,当昆虫来访采蜜时,引起花丝收缩,或花柱伸长,柱头下面的毛环把花粉从花药筒内推出,花粉被来访者带走,一次,两次,直至花粉全部散落而花药枯萎;此时,雌蕊开始成熟,柱头伸出花药筒外,柱头裂片展平,受粉面裸露,准备接受传粉昆虫从另一个花序带来的花粉,借此顺利完成虫媒传粉。
在当今流行的各个分类系统中,均将菊科看成木兰纲中最进化的分类群之一。这种结论的证据是:①在地质历史上,菊科起源晚,其化石仅见于第三纪的渐新世。②菊科为木兰纲中最大的科,约3万种,大部分为草本植物,全球广泛分布,对多种多样的环境具高度适应性。③对异花传粉的适应性非常突出。头状花序以其显著的外形,鲜艳夺目的缘花招引昆虫,数朵花集生于扁平的花序托上,提高了昆虫传粉效率;聚药雄蕊,药室内向开裂,花柱具毛环及雌雄蕊异熟等特殊性状,加上一般虫媒花所具性状如花具蜜腺,花粉粒表面粗糙等,使虫媒传粉顺利实现。④菊科植物的果实传播方式也很突出,其萼片常变态为冠毛状,使果实借风传播,或萼片、总苞变为钩、刺,使果实借助动物活动传布。⑤菊科植物花集生为头状花序,花各部数少而合生(合瓣、聚药雄蕊,合生心皮),舌状花,假舌状花为两侧对称,有的花为雌性花,甚至中性花,子房下位,2心皮1室1胚珠等各种特征均为次生的性状,即菊科花发生了全面进化。总之,从多方面看,菊科是木兰纲(双子叶植物纲)中最进化的类群,至少是最进化的类群之一。
【答案解析】