裸子植物門(Gymnospermae)

裸子植物是介于蕨類植物和被子植物之間的一群高等植物。它們既是最進(jìn)化的頸卵器植物，又是較原始的種子植物。因其種子外面沒有果皮包被，是裸露的，故稱為裸子植物。

與蕨類植物相比，其主要特征有如下幾點(diǎn)：

(1)孢子體發(fā)達(dá)。裸子植物均為木本植物，大多數(shù)為單軸分枝的高大喬木，有強(qiáng)大的根系。莖的基本結(jié)構(gòu)和被子植物雙子葉木本莖大致相同，初生結(jié)構(gòu)由表皮、皮層和維管柱三部分組成。長(zhǎng)期存在形成層，產(chǎn)生次生結(jié)構(gòu)，使莖逐年增粗，并有明顯的年輪。次生木質(zhì)部主要由管胞、木薄壁細(xì)胞和木射線組成。除少數(shù)種類外，一般沒有導(dǎo)管，無(wú)典型的木纖維。管胞兼具輸導(dǎo)水分和支持的雙重作用。因木質(zhì)部主要由管胞組成，所以木材結(jié)構(gòu)比較均勻，但其次生木質(zhì)部中也有早材和晚材、邊材和心材之分。韌皮部由篩胞、韌皮薄壁細(xì)胞和韌皮射線組成，無(wú)篩管和伴胞，少數(shù)種類的次生韌皮部中有韌皮纖維和石細(xì)胞。有些種類在莖的皮層、韌皮部、木質(zhì)部和髓中分布有樹脂道(resin canal)，如松香、加拿大樹膠等都是松柏類植物樹脂道的分泌產(chǎn)物。

葉多為針形、條形或鱗形，極少數(shù)為扁平的闊葉。松屬植物的葉子為針形，有時(shí)稱為松針。松針的結(jié)構(gòu)可分為表皮、下皮層(hypodermis)、葉肉組織和維管組織四部分。表皮是一層厚壁細(xì)胞，角質(zhì)層較厚，氣孔下陷，縱行排列成淺色的氣孔帶(stomatal band)；下皮層在表皮之下，為1～數(shù)層木質(zhì)化的厚壁細(xì)胞組成；下皮層之內(nèi)為葉肉組織，其細(xì)胞壁內(nèi)陷，形成皺褶，葉綠體多沿皺褶分布，以擴(kuò)大光合面積，葉肉組織中常有若干樹脂道；葉肉組織內(nèi)方有明顯的內(nèi)皮層，細(xì)胞內(nèi)含有淀粉粒，細(xì)胞壁可增厚并木質(zhì)化；中央是維管組織，有1～2個(gè)外韌維管束，即木質(zhì)部在近軸面，韌皮部在遠(yuǎn)軸面，維管束周圍是傳遞細(xì)胞(轉(zhuǎn)輸管胞和轉(zhuǎn)輸薄壁細(xì)胞)，有助于葉肉組織與維管束之間的物質(zhì)交流。松屬葉的形態(tài)和結(jié)構(gòu)都具旱生葉的特點(diǎn)，與其能適應(yīng)低溫和干旱的冬季環(huán)境相一致。

(2)具胚珠，產(chǎn)生種子。裸子植物的孢子葉大多聚生成球果狀(strobiliform)，稱孢子葉球(strobilus)，孢子葉球單生或多個(gè)聚生成各種球序，單性同株或異株。小孢子葉(雄蕊)聚生成小孢子葉球(雄球花 male cone)，每個(gè)小孢子葉下面生有小孢子囊(花粉囊)。大孢子葉(心皮)叢生或聚生成大孢子葉球(雌球花 female cone)，大孢子葉的近軸面(腹面)或邊緣生有胚珠，因大孢子葉(心皮)邊緣不相互接觸閉合，即不形成子房，所以胚珠是裸露的。
胚珠是種子植物特有的結(jié)構(gòu)，由珠心和珠被組成。珠心相當(dāng)于蕨類植物的大孢子囊，珠被是珠心(大孢子囊)基部產(chǎn)生的附屬物(有人認(rèn)為是可育的大孢子葉)，向上延伸包在珠心外面的保護(hù)結(jié)構(gòu)。胚珠成熟后形成種子。種子的產(chǎn)生是植物界進(jìn)化過程中的一個(gè)里程碑式的重大飛躍。由于生殖體(胚)受到了很好的營(yíng)養(yǎng)(胚乳提供)和保護(hù)(種皮承擔(dān))，后代能免受各種外界損傷，其壽命得以延長(zhǎng)，并增加了散布的機(jī)會(huì)，因而能夠成功地繁衍，促使植物界有更大發(fā)展，達(dá)到更高級(jí)的進(jìn)化水平。

(3)配子體進(jìn)一步退化，不能獨(dú)立生活。裸子植物的小孢子(單核花粉粒)在小孢子囊(花粉囊)里發(fā)育成僅有4個(gè)細(xì)胞的雄配子體(成熟的花粉粒)。被風(fēng)吹送到胚珠上，經(jīng)珠孔直接進(jìn)入珠被內(nèi)，在珠心(大孢子囊)上方萌發(fā)產(chǎn)生花粉管，吸取珠心的營(yíng)養(yǎng)，繼續(xù)發(fā)育為成熟的雄配子體。即雄配子體前一時(shí)期寄生在花粉囊里，后一時(shí)期寄生在胚珠中，而不能獨(dú)立生活。大孢子囊(珠心)里產(chǎn)生的大孢子(單核胚囊)，在珠心里發(fā)育成雌配子體(成熟胚囊)。成熟的雌配子體由數(shù)千個(gè)細(xì)胞組成，近珠孔端產(chǎn)生2～7個(gè)頸部露在胚囊外面的頸卵器。頸卵器內(nèi)無(wú)頸溝細(xì)胞，僅有1個(gè)卵細(xì)胞和1個(gè)腹溝細(xì)胞。雌配子體(胚囊)寄生在孢子體的大孢子囊(珠心)中，而不能獨(dú)立生活。

(4)形成花粉管，受精作用不再受水的限制。裸子植物的雄配子體(花粉粒)在珠心上方萌發(fā)，形成花粉管，進(jìn)入胚囊，將2個(gè)精子直接送入頸卵器內(nèi)。1個(gè)具功能的精子使卵受精，另1個(gè)被消化。受精作用不再受水的限制，能更好地在陸生環(huán)境中繁衍后代。

(5)具多胚現(xiàn)象。裸子植物中普遍存在兩種多胚現(xiàn)象(polyembryony)。一為簡(jiǎn)單多胚現(xiàn)象(simple polyembryony)，即由1個(gè)雌配子體上的幾個(gè)頸卵器的卵細(xì)胞同時(shí)受精，形成多個(gè)胚；另一種是裂生多胚現(xiàn)象(clearage polyembryony)，即由1個(gè)受精卵，在發(fā)育過程中，胚原組織分裂為幾個(gè)胚的現(xiàn)象。在發(fā)育過程中，兩種多胚現(xiàn)象可以同時(shí)存在，但通常只有1個(gè)能正常發(fā)育，成為種子中的有效胚。裸子植物廣泛分布于全世界，特別是在北半球亞熱帶高山地區(qū)及溫帶至寒帶地區(qū)形成大面積的森林。

裸子植物現(xiàn)存約700余種，分為蘇鐵綱(Cycadopsida)、銀杏綱(Ginkgopsida)、松柏綱(Coniferopsida)、紅豆杉綱(Taxopsida)和買麻藤綱(Gnetopsida)5個(gè)綱。