第四章 苔藓植物

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苔藓植物是自养型绿色陆生植物,从进化的观点来看,苔藓植物起源于绿藻,是小型多细胞的绿色植物,大部分都喜欢阴暗潮湿的环境,生长在裸露的石壁上或潮湿的森林、沼泽等地方。苔藓植物的植物体比较简单,属于配子体,是孢子发展成原丝体,然后由原丝体逐渐发育而成的。

第一节 苔藓植物的结构和生殖

苔藓植物的个体通常较小,只有假根,叶片也只由一层细胞组成。苔藓植物通过光合作用,吸收自身生长所需的水分和养分。地球上已知的苔藓植物种类大约是23000种。

根据营养体的形态结构,我们把苔藓植物分为两大类:一类是苔类,这种植物保留了叶状体形态;另一类是癣类,这类植物已经开始有类似的茎和叶分化出来。也有人将苔藓植物划分为苔纲、角苔纲和藓纲等三个纲。苔藓植物的分布范围十分广泛,除了生长在热带和温带外,还能够生长在南极洲和格陵兰岛。就植物分化的角度而言,苔比藓更为原始,也更加简单。人们习惯上将成片的苔藓植物称为苔原,大部分苔原分布在欧亚大陆北部和北美洲,也有小部分分布在高山地区。

苔藓植物的雌性生殖器被称为颈卵器,形状看起来和实验室中的烧瓶有点像,颈部狭长底部膨胀,外壁包裹着一层营养细胞。苔藓植物的雄性生殖器被称为精子器,形状多数呈球形或者棒状,外壁同样包裹着一层细胞。因为苔藓植物的生殖离不开水,所以精子器中的精子需要在有水的条件下才能到达颈卵器与卵细胞结合在一起,形成受精卵并孕育出下一代。苔藓植物的繁殖方式有三种:无性生殖、有性生殖和营养生殖。无性生殖的方式是产生大量的孢子;有性生殖是卵式生殖,即依靠精子和卵子的结合生殖;营养生殖的方式则是形成营养体,也就是配子体的断裂和新生,即孢子在合适的环境中发育出新的植物。

尽管苔藓植物是微不足道甚至会被忽略的植物,但它对于自然界来说却有着至关重要的作用。首先,苔藓植物吸水性超强,在防止水土流失方面有很好的效果;其次,苔藓植物的叶片是单层细胞结构,能轻易将空气中的污染物吸收,起到净化空气的作用,同时由于它对空气中的污染物很敏感,故而也可以作为空气污染的指示物;第三,晒干以后的苔藓植物可以作为肥料或者燃料使用,比如泥炭藓就是一种营养很丰富的肥料。除此之外,苔藓植物可以加强沙土的吸水性;很多苔藓植物被晒干之后能直接作为燃料使用,还能够用于发电。比较特别的一点是,虽然苔藓植物是最低等的植物,却被一些鸟雀和哺乳动物当作美味食物。当然,苔藓植物还有助于形成土壤,因为它们可以聚集周围的水分和浮尘,分泌酸性物质,使岩石的腐蚀速度加快,以促进岩石的分解,这样就能让岩石逐渐变成土壤。有些苔藓植物还是天然的药材,如某些泥炭藓具有清热消肿的作用,而泥炭酚能够治疗皮肤病,被作为草药应用到治疗中。与其他植物一样,苔藓植物也能够通过光合作用向外释放氧气,为生物的呼吸作用提供原料。

第二节 地钱、葫芦藓和金鱼藻

地钱是苔藓植物中的苔类植物,分布范围广泛,世界上几乎每个角落都能看到它的影子。地钱的植物体呈扁平状,体积不大,宽度只有约1厘米,长度约10厘米,主要为淡绿色或者深绿色,有着波浪状的叶片边缘。地钱主要生长在阴凉潮湿的地方,在草丛中、小溪边的碎石中或水稻田埂、房屋附近都能发现它。营养生殖是地钱的主要生殖方式,它的植物体成熟之后,会在叶状体的表面长出类似于酒杯的结构,即孢芽杯。孢芽杯是一个圆形的薄片,当其中的水分比较多时,里面的孢芽就会落到地面上,在适应的生长条件下就会发育成一个新的地钱。地钱具有清热解毒的功效,也可以入药。

葫芦藓是一种常见的苔藓植物,植株矮小,每株高度只有2至3厘米。葫芦藓与其他藓类一样,也喜欢潮湿阴暗的环境,通常生长在庭院、田园的路边以及山地燃烧之后的炙土等富含有机质的土壤中。葫芦藓呈鲜绿色,有些稠密成片地生长在阴暗的角落中,也有些比较稀疏。葫芦藓的“叶片”生长在茎的中上部,呈稀稀疏疏的莲座状。叶片上有一条中肋,这条中肋之外的其他部分都由单层细胞组成。葫芦藓是雌雄同体植物,呈花蕾状的雄器生长在苞顶上;雄器苞下面的侧枝上是雌器苞;当雄枝逐渐萎缩时,侧枝便会慢慢变长,长成主枝。葫芦藓有着红褐色的蒴柄,长度4至5厘米,蒴柄的前端呈弧形,葫芦癣干燥之后,这个形状会发生变化。

金鱼藻又有细草、鱼草、软草、松藻等别名,种类极少,全世界也仅有上百种。金鱼藻的植物体呈深绿色,有又细又滑的茎,高度在20到40厘米不等,生长着一些稀稀疏疏的短枝。叶片为轮生,没有叶柄,长度约为1厘米,通常情况下是一回二叉状分枝,有时也会出现二回二叉状分枝。前端是两根短短的尖刺,边缘有小刺。金鱼藻的花非常小,而且是单性的,生长在节部叶腋,数量一般为1到3朵,花梗很短。金鱼藻通常生长在淡水池塘、水沟、小河、温泉、水库等地方,常被用来制作喂养家禽的饲料,分布范围十分广泛,主要分布在中国、蒙古、朝鲜、日本、马来西亚、印度尼西亚、俄罗斯等国家,以及欧洲、北非、北美等地。

第三节 真菌类植物

真菌是一种陆生真核生物,如蘑菇、酵母菌等,它常常是多细胞生物,有细微的菌丝,用来吸取其他生物制造的化合物。多数真菌可以分解动植物的残骸,作为自身生长所需的养分,并使其进入再循环系统。真菌是具有真核和细胞壁的异养生物,种属繁多,超过十万多个。其中,众多真菌的营养体是由纤细管状菌丝形成的菌丝体,大部分真菌的细胞壁中含有的甲壳质是它最显著的特征,再有就是纤维素。常见的真菌含有的细胞器有细胞核、线粒体、微体、核糖体、液泡、溶酶体、泡囊、内质网、微管及鞭毛等。

真菌主要分为酵母菌、霉菌和大型真菌三个类别,大型真菌是指能够形成肉质或者胶质的子实体或者菌核,常见的有香菇、草菇、金针菇、双孢蘑菇、平菇、木耳、银耳、竹荪和羊肚菌等,它们既是具有代表性的重要菌类蔬菜,又是食品业和制药业的重要资源。

多数真菌都是腐生生物,以死亡或者正在分解的有机物为主要食物;也有一些真菌,比如念珠菌,是以活的有机体为食;还有一些真菌,如地衣,与其他生物是共生关系。

真菌生长到一定时期后,便转入繁殖阶段,形成各种繁殖体,也就是子实体。真菌的繁殖体有无性繁殖形成无性孢子和有性生殖产生有性孢子两种。无性繁殖是指营养体不用经过核配和减速分裂就能产生后代的繁殖方式,其基本特征是:营养繁殖通常由菌丝形成无性孢子;有性生殖则是指真菌发育到一定时期(一般指后期)进行的繁殖,这种生殖是两个性细胞结合在一起后,细胞核产生减数分裂从而形成孢子的繁殖。多数真菌由菌丝分化后形成性器官(即配子囊),通过雌、雄配子囊结合在一起形成有性孢子,整个过程由质配、核配和减数分裂三个阶段构成。通过有性生殖,真菌能够形成四种有性孢子:卵孢子、结合孢子、子囊孢子和担孢子。另外,还有一些低等真菌,如根肿菌和壶菌,也会产生有性孢子,这是一种由游动配子结合形成合子,再由合子慢慢发育成有着厚厚细胞壁的休眠孢子。