維管束植物
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| 維管植物File:Infobox info icon2.svg 化石時期：
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| File:Aglaophyton-spa.png | |
| 雷尼蕨屬（Rhynia） | |
| 科學分類 編輯 | |
| 界： | 植物界 Plantae |
| 演化支： | 鏈型植物 Streptophyta |
| 演化支： | 膜生植物 Phragmoplastophyta |
| 演化支： | 有胚植物 Embryophyta |
| 演化支： | 多孢植物 Polysporangiophyta |
| 演化支： | 維管束植物 Tracheophyta DC. |
| 演化支 | |
| 異名 | |
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維管束植物（學名：Tracheophyta；英語：tracheophytes，vascular plants[1]）或作維管束植物[3]，指具有維管組織的植物，包括蕨類植物和木質植物兩大類[3]，前者是個並系群，主要分石松類和與木質植物同屬真葉植物的鏈束植物（包括真蕨類/薄囊蕨類、木賊類、合囊蕨類、松葉蕨類以及已滅絕的枝蕨類）；後者是個單系群，包括種子植物（裸子植物和被子植物）以及已滅絕的種子蕨和前裸子植物。全球已發現的維管束植物約在30～40萬種之間[4] ，是有胚植物的冠群，其共同特點是根部和莖葉中擁有含木質素的木質部與無木質素的韌皮部組成的維管束，形成可讓液體快速流動的輸導組織，以便在不同部位間運輸水、養分和光合作用生產的碳水化合物。
維管束植物最早出現於約4.2～4.5億年前的奧陶紀晚期和志留紀時期，在志留紀與泥盆紀交界時期開始在陸地上出現大規模的演化輻射，史稱志留紀—泥盆紀陸地革命。與共同演化的真菌（包括共生的菌根真菌，如球囊菌）和根瘤菌一起，維管束植物的根際對地殼表層的岩石圈不斷產生侵蝕作用，產生的砂粒與根系分泌的黏質和各種生物殘留的凋落物和碎屑混合，最終形成了可以保存水分、腐殖質和少量空氣的土壤層。不斷擴張的植被和鬆軟的土壤層也為隨後登陸定殖的陸生動物（特別是最先登陸的節肢動物）提供了藏身之處、棲息地和食物來源，讓陸地生態系統得以形成。同時因為植物密度增加形成林地，為了爭奪更多的日光直射，維管束植物的林冠也演化得越來越高，最終在石炭紀形成了廣袤茂密的濕地熱帶雨林——煤炭森林。這些森林沼澤通過光合作用不斷固碳並釋放氧氣，造成了地球地質歷史上第三次大規模氧化事件，讓地球大氣層中的氧氣含量從志留紀早期的不足13%逐步提升至石炭紀晚期和二疊紀期間的35%峰值[5]，並使得地球成為已知唯一能自然產生野火的行星[6][7]。此外，維管束植物自志留紀起因根系侵蝕岩石而加速釋放出的礦物質被降水溶解沖刷後隨着地表徑流進入各種水體，所產生的富養化直接刺激了各種藻類和浮游生物的繁盛，連帶使得能在水體上層的開放水域主動游動的食浮游生物動物和水生掠食者一併崛起（即所謂的泥盆紀游泳革命），但同時也因過度的養分污染造成水華和水體缺氧最終引發了泥盆紀後期滅絕事件，所造成的選擇壓力也加速了能用肺直接與空氣進行氣體交換的陸生脊椎動物（四足類）的登陸演化。
辨別方法[編輯]
維管束植物有兩個重要的辨別方法：
- 維管束植物具有維管組織，因此能夠支撐其生長到較大的體積。非維管束植物則始終保持較小的體積。
- 在維管束植物，其主要生成階段是孢子體。
- 在木質部（主要）和韌皮部（次要），水分皆會被不停運送：木質部將水和無機溶質從根部運送往葉片（單向往上），而韌皮部則會把植物中的有機溶質運送往全株植物（雙向）。
- 維管束植物都含有木質化的組織（即木質導管或管胞）。
運送營養[編輯]
植物會從泥土中吸收水分和礦物鹽，並通過木質部將之由根部向上運送到植物的其他部分。水分及溶於其內的礦物質在木質部向上到莖部及葉片的逆地球引力過程，主要由蒸騰作用維持。植物亦在葉片中製造有機化合物，它們會通過韌皮部運送到植物中的其他部分，有機化合物對植物的各種生理反應非常重要，例如光合作用所製造的葡萄糖為植物提供各種生理反應所需的能量。
運送途徑[編輯]
詳細的運送途徑請見植物體無機鹽運送途徑。
參見[編輯]
參考文獻[編輯]
- ^ Tracheophyta – an overview. ScienceDirect Topics. [2022-03-22]. （原始內容存檔於2024-04-30）.
- ^ vasculares vascular plants - 維管束植物. terms.naer.edu.tw. [2016-10-12]. （原始內容存檔於2021-04-22）.[失效連結]
- ^ 3.0 3.1 什麼是維管束植物?. 國立自然科學博物館. [2012-02-04]. （原始內容存檔於2021-04-22） （中文（臺灣））.
- ^ Qian, Hong; Zhang, Jian; Zhao, Jingchao. How many known vascular plant species are there in the world? An integration of multiple global plant databases. Biodiversity Science. 2022-07-20, 30 (7): 22254. doi:10.17520/biods.2022254.
- ^ Mills, Benjamin J.W.; Krause, Alexander J.; Jarvis, Ian; Cramer, Bradley D. Evolution of Atmospheric O2 Through the Phanerozoic, Revisited (PDF). Annual Review of Earth and Planetary Sciences (Annual Reviews). May 2023, 51: 253–276 [2025-12-08]. doi:10.1146/annurev-earth-032320-095425.
- ^ Glasspool, Ian J.; Scott, Andrew C.; Waltham, David; Pronina, Natalia; Shao, Longyi. The impact of fire on the Late Paleozoic Earth system. Frontiers in Plant Science. 23 September 2015, 6: 756. Bibcode:2015FrPS....6..756G. ISSN 1664-462X. PMC 4585212 可免費查閱. PMID 26442069. doi:10.3389/fpls.2015.00756 可免費查閱.
- ^ Glasspool, I. J.; Edwards, D.; Axe, L. Charcoal in the Silurian as evidence for the earliest wildfire需要付費訂閱. Geology. 1 May 2004, 32 (5): 381 [17 October 2023]. Bibcode:2004Geo....32..381G. ISSN 0091-7613. doi:10.1130/G20363.1 （English）.
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