裸子植物,是种子植物中较低级的一类,既属颈卵器植物,又属种子植物。它们的胚珠外面没有子房壁包被,不形成果皮,种子是裸露的,故称裸子植物。
裸子植物是原始的种子植物,具有悠久的发展历史。
当古生代的蕨类植物形成地球上最早的原始森林的时候,比蕨类植物更加进步的裸子植物已经在泥盆纪晚期悄然出现了。但是在当时,地球上的气候温暖潮湿,蕨类植物的发展更为顺利,裸子植物还不具备最佳生长优势。
到了二叠纪晚期,气候转凉而且变得干燥,蕨类植物不能很好地适应这样的新环境,逐渐退出了植物王国的中心舞台,裸子植物开始发挥其潜在的优越性而大规模发展,并将它的繁盛一直持续到白垩纪晚期。可以说,爬行动物王国里的植被是以裸子植物为代表的。
二叠纪晚期,蕨类植物之所以能够得到大量繁殖,主要依靠其孢子体产生大量孢子,飞散到各处,在温暖潮湿的气候条件下,萌发成为配子体。配子体独立生活,在水的帮助下受精形成合子,合子萌发后形成新一代的孢子体。
裸子植物的孢子体发达,在繁殖中占绝对优势。多数种类为常绿乔木,有长枝和短枝之分;维管系统发达,网状中柱,无限外韧维管束,有形成层和次生结构。除买麻藤纲植物以外,木质部中只有管胞而无导管和纤维。韧皮部中有筛胞而无筛管和伴胞。叶针形、条形、披针形、鳞形,极少数呈带状;叶表面有较厚的角质层,气孔呈带状分布。配子体退化,寄生在孢子体上,不能独立生活。成熟的雄配子体(花粉粒)具有4个细胞,包括1个生殖细胞、1个管细胞和2个退化的原叶细胞。多数种类仍有颈卵器结构,但简化成含1个卵的2~4个细胞。裸子植物的胚珠和种子裸露。裸子植物的雌、雄性生殖结构(大、小孢子叶)分别聚生成单性的大、小孢子叶球,同株或异株;大孢子叶平展,腹面着生裸露的倒生胚珠,形成裸露的种子。种子的出现使胚受到保护以及保障供给胚发育和新的孢子体生长初期所需要的营养物质,可使植物度过不利环境和适应新的环境。小孢子叶背部丛生小孢子囊,孢子囊中的小孢子或花粉粒单沟型、有气囊,可发育成雄配子体,产生花粉管,将精子送到卵,摆脱了水对受精作用的限制,更适应陆地生活。少数种类如苏铁属和银杏,仍有多数鞭毛可游动。由此可以说明,裸子植物是一群介于蕨类植物与被子植物之间的维管植物。
裸子植物常具多胚现象,多胚现象的产生有两个途径:一是简单多胚现象,由一个雌配子体上的几个颈卵器同时受精,形成多胚;另一是裂生多胚现象,仅一个卵受精,但在发育过程中,原胚分裂成几个胚。
现在很多裸子植物都已经灭绝了,现代裸子植物中种、属最多的植物要属松柏纲植物了。它们的植物体的形态结构更能适应寒旱的自然环境;它们的胚珠受精方式比较进化,小孢子(花粉粒)萌发时产生花粉管,游动精子消失。这是由于此类植物在地质历史进程中能抵御自然环境的变动,而较多地保存下来的缘故。
虽然中国具有极为丰富的裸子植物物种及森林资源,但由于多数裸子植物树干端直、材质优良和出材率高,所以其所组成的针叶林常作为优先采伐的对象,使该资源正在受到强烈的人类活动的威胁和破坏。