自然史 · 第四章 苔蘚植物

苔蘚植物是自養型綠色陸生植物，從進化的觀點來看，苔蘚植物起源於綠藻，是小型多細胞的綠色植物，大部分都喜歡陰暗潮濕的環境，生長在裸露的石壁上或潮濕的森林、沼澤等地方。苔蘚植物的植物體比較簡單，屬於配子體，是孢子發展成原絲體，然後由原絲體逐漸發育而成的。 第一節 苔蘚植物的結構和生殖 苔蘚植物的個體通常較小，只有假根，葉片也只由一層細胞組成。苔蘚植物通過光合作用，吸收自身生長所需的水分和養分。地球上已知的苔蘚植物種類大約是23000種。 根據營養體的形態結構，我們把苔蘚植物分為兩大類：一類是苔類，這種植物保留了葉狀體形態；另一類是癬類，這類植物已經開始有類似的莖和葉分化出來。也有人將苔蘚植物劃分為苔綱、角苔綱和蘚綱等三個綱。苔蘚植物的分布範圍十分廣泛，除了生長在熱帶和溫帶外，還能夠生長在南極洲和格陵蘭島。就植物分化的角度而言，苔比蘚更為原始，也更加簡單。人們習慣上將成片的苔蘚植物稱為苔原，大部分苔原分布在歐亞大陸北部和北美洲，也有小部分分布在高山地區。 苔蘚植物的雌性生殖器被稱為頸卵器，形狀看起來和實驗室中的燒瓶有點像，頸部狹長底部膨脹，外壁包裹著一層營養細胞。苔蘚植物的雄性生殖器被稱為精子器，形狀多數呈球形或者棒狀，外壁同樣包裹著一層細胞。因為苔蘚植物的生殖離不開水，所以精子器中的精子需要在有水的條件下才能到達頸卵器與卵細胞結合在一起，形成受精卵並孕育出下一代。苔蘚植物的繁殖方式有三種：無性生殖、有性生殖和營養生殖。無性生殖的方式是產生大量的孢子；有性生殖是卵式生殖，即依靠精子和卵子的結合生殖；營養生殖的方式則是形成營養體，也就是配子體的斷裂和新生，即孢子在合適的環境中發育出新的植物。 儘管苔蘚植物是微不足道甚至會被忽略的植物，但它對於自然界來說卻有著至關重要的作用。首先，苔蘚植物吸水性超強，在防止水土流失方面有很好的效果；其次，苔蘚植物的葉片是單層細胞結構，能輕易將空氣中的污染物吸收，起到淨化空氣的作用，同時由於它對空氣中的污染物很敏感，故而也可以作為空氣污染的指示物；第三，曬乾以後的苔蘚植物可以作為肥料或者燃料使用，比如泥炭蘚就是一種營養很豐富的肥料。除此之外，苔蘚植物可以加強沙土的吸水性；很多苔蘚植物被曬乾之後能直接作為燃料使用，還能夠用於發電。比較特別的一點是，雖然苔蘚植物是最低等的植物，卻被一些鳥雀和哺乳動物當作美味食物。當然，苔蘚植物還有助於形成土壤，因為它們可以聚集周圍的水分和浮塵，分泌酸性物質，使岩石的腐蝕速度加快，以促進岩石的分解，這樣就能讓岩石逐漸變成土壤。有些苔蘚植物還是天然的藥材，如某些泥炭蘚具有清熱消腫的作用，而泥炭酚能夠治療皮膚病，被作為草藥應用到治療中。與其他植物一樣，苔蘚植物也能夠通過光合作用向外釋放氧氣，為生物的呼吸作用提供原料。 第二節 地錢、葫蘆蘚和金魚藻 地錢是苔蘚植物中的苔類植物，分布範圍廣泛，世界上幾乎每個角落都能看到它的影子。地錢的植物體呈扁平狀，體積不大，寬度只有約1厘米，長度約10厘米，主要為淡綠色或者深綠色，有著波浪狀的葉片邊緣。地錢主要生長在陰涼潮濕的地方，在草叢中、小溪邊的碎石中或水稻田埂、房屋附近都能發現它。營養生殖是地錢的主要生殖方式，它的植物體成熟之後，會在葉狀體的表面長出類似於酒杯的結構，即孢芽杯。孢芽杯是一個圓形的薄片，當其中的水分比較多時，裡面的孢芽就會落到地面上，在適應的生長條件下就會發育成一個新的地錢。地錢具有清熱解毒的功效，也可以入藥。 葫蘆蘚是一種常見的苔蘚植物，植株矮小，每株高度只有2至3厘米。葫蘆蘚與其他蘚類一樣，也喜歡潮濕陰暗的環境，通常生長在庭院、田園的路邊以及山地燃燒之後的炙土等富含有機質的土壤中。葫蘆蘚呈鮮綠色，有些稠密成片地生長在陰暗的角落中，也有些比較稀疏。葫蘆蘚的「葉片」生長在莖的中上部，呈稀稀疏疏的蓮座狀。葉片上有一條中肋，這條中肋之外的其他部分都由單層細胞組成。葫蘆蘚是雌雄同體植物，呈花蕾狀的雄器生長在苞頂上；雄器苞下面的側枝上是雌器苞；當雄枝逐漸萎縮時，側枝便會慢慢變長，長成主枝。葫蘆蘚有著紅褐色的蒴柄，長度4至5厘米，蒴柄的前端呈弧形，葫蘆癬乾燥之後，這個形狀會發生變化。 金魚藻又有細草、魚草、軟草、松藻等別名，種類極少，全世界也僅有上百種。金魚藻的植物體呈深綠色，有又細又滑的莖，高度在20到40厘米不等，生長著一些稀稀疏疏的短枝。葉片為輪生，沒有葉柄，長度約為1厘米，通常情況下是一回二叉狀分枝，有時也會出現二回二叉狀分枝。前端是兩根短短的尖刺，邊緣有小刺。金魚藻的花非常小，而且是單性的，生長在節部葉腋，數量一般為1到3朵，花梗很短。金魚藻通常生長在淡水池塘、水溝、小河、溫泉、水庫等地方，常被用來製作餵養家禽的飼料，分布範圍十分廣泛，主要分布在中國、蒙古、朝鮮、日本、馬來西亞、印度尼西亞、俄羅斯等國家，以及歐洲、北非、北美等地。 第三節 真菌類植物 真菌是一種陸生真核生物，如蘑菇、酵母菌等，它常常是多細胞生物，有細微的菌絲，用來吸取其他生物製造的化合物。多數真菌可以分解動植物的殘骸，作為自身生長所需的養分，並使其進入再循環系統。真菌是具有真核和細胞壁的異養生物，種屬繁多，超過十萬多個。其中，眾多真菌的營養體是由纖細管狀菌絲形成的菌絲體，大部分真菌的細胞壁中含有的甲殼質是它最顯著的特徵，再有就是纖維素。常見的真菌含有的細胞器有細胞核、線粒體、微體、核糖體、液泡、溶酶體、泡囊、內質網、微管及鞭毛等。 真菌主要分為酵母菌、黴菌和大型真菌三個類別，大型真菌是指能夠形成肉質或者膠質的子實體或者菌核，常見的有香菇、草菇、金針菇、雙孢蘑菇、平菇、木耳、銀耳、竹蓀和羊肚菌等，它們既是具有代表性的重要菌類蔬菜，又是食品業和製藥業的重要資源。 多數真菌都是腐生生物，以死亡或者正在分解的有機物為主要食物；也有一些真菌，比如念珠菌，是以活的有機體為食；還有一些真菌，如地衣，與其他生物是共生關係。 真菌生長到一定時期後，便轉入繁殖階段，形成各種繁殖體，也就是子實體。真菌的繁殖體有無性繁殖形成無性孢子和有性生殖產生有性孢子兩種。無性繁殖是指營養體不用經過核配和減速分裂就能產生後代的繁殖方式，其基本特徵是：營養繁殖通常由菌絲形成無性孢子；有性生殖則是指真菌發育到一定時期（一般指後期）進行的繁殖，這種生殖是兩個性細胞結合在一起後，細胞核產生減數分裂從而形成孢子的繁殖。多數真菌由菌絲分化後形成性器官（即配子囊），通過雌、雄配子囊結合在一起形成有性孢子，整個過程由質配、核配和減數分裂三個階段構成。通過有性生殖，真菌能夠形成四種有性孢子：卵孢子、結合孢子、子囊孢子和擔孢子。另外，還有一些低等真菌，如根腫菌和壺菌，也會產生有性孢子，這是一種由遊動配子結合形成合子，再由合子慢慢發育成有著厚厚細胞壁的休眠孢子。