策劃 本刊編輯部
撰文 夏紅霞 朱大林
供圖 中國科學(xué)院成都生物研究所 生態(tài)保護恢復(fù)與保護課題組 馬文章
苔蘚植物通常只有幾厘米高,相比于其他動輒以米為單位丈量高度的植物,苔蘚堪稱“植物王國的小矮人”,難怪南朝文學(xué)家沈約曾這樣描述苔蘚:“長風(fēng)隱細草,深堂沒綺錢?!碧μ\植物雖然體形很小,但分布范圍幾乎涵蓋除了海洋以外的所有生境:森林、沙漠、凍原、沼澤……土壤、樹干、巖石和水邊都經(jīng)常有它們的身影。苔蘚具有強大的環(huán)境適應(yīng)能力,因此也被稱為“拓荒者”。
九寨溝國家級自然保護區(qū)位于四川省阿壩藏族羌族自治州,是世界自然遺產(chǎn)、國家AAAAA 級旅游景區(qū)。九寨溝風(fēng)景秀美,尤以水景冠絕天下,素有“九寨歸來不看水”的贊譽。這里植被茂密,氣候濕潤,是苔蘚植物生長的天堂。
因為有芽孢而顯得植株毛茸茸的絲瓜蘚
苔蘚植物在進化樹上的位置處于藻類和蕨類之間,是植物由水生向陸生過渡的類群。與水生植物相比,苔蘚植物開始適應(yīng)陸地生活的環(huán)境,并進化出了一些適應(yīng)性的結(jié)構(gòu)特征,最明顯的特征是在形態(tài)上大多有了類似根、莖和葉的分化,分別稱為“假根”“擬莖”和“擬葉”。苔蘚植物大多生活在陰暗潮濕的地方,主要原因是它們還沒完全適應(yīng)陸地上多變的環(huán)境。苔蘚植物的假根主要起固著作用,擬莖則沒有形成能運輸水分和營養(yǎng)物質(zhì)的維管組織,其生長所需的水分和養(yǎng)分主要是由葉片表面直接吸收。苔蘚植物要借助水才能完成受精,受精卵才能發(fā)育成胚。具有胚的植物是高等植物,因此,苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物和被子植物都屬于高等植物。
地錢的雄托(雄性生殖器官)
地錢的芽孢杯
顯微鏡下的蒴齒
最原始的苔蘚植物,是日本學(xué)者在1957 年發(fā)現(xiàn)的一種外觀與藻類相似、具有苔蘚植物雌性生殖器官(頸卵器,產(chǎn)生卵細胞、受精和原胚發(fā)育的場所)的標(biāo)本——藻苔。藻苔的染色體數(shù)在苔蘚植物中最少,可能是目前發(fā)現(xiàn)的最原始的苔蘚植物。在《國家重點保護野生植物名錄》里,角葉藻苔和藻苔均被列入二級保護植物。
世界上現(xiàn)已知的苔蘚植物約有2.3 萬種,可以分為苔類、角苔類和蘚類三大類。苔類植物大約有8000 種,有些苔類沒有擬莖和擬葉的分化,通常成片緊貼地面生長。我們經(jīng)常可以在潮濕的水溝旁見到它們。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)大約1.5 萬種蘚類。蘚類植物主要分為配子體和孢子體。配子體包括假根、擬莖和擬葉,孢子體包括蒴柄和孢蒴。孢子體著生在配子體上,根據(jù)著生的位置不同可以分為:頂蒴蘚類和側(cè)蒴蘚類。當(dāng)孢子體成熟時,孢蒴頂部有類似“嘴”的結(jié)構(gòu),可以通過“牙齒”(即蒴齒)的張合來控制孢子的釋放。蒴齒在潮濕的環(huán)境保持封閉狀態(tài),防止孢子釋放,因為在潮濕條件下孢子不能傳播很遠;在干燥的條件下,蒴齒會伸展開,將粘在蒴齒上的孢子暴露在空氣中,隨風(fēng)飄散。影響孢子釋放的原因有很多:植物本身的因素包括蒴齒的結(jié)構(gòu)、蒴柄的長度、孢蒴的方向、孢子的尺寸和形狀等;環(huán)境因素包括風(fēng)速、空氣濕度、時間(早上還是晚上)、生長環(huán)境等。
除了通過孢子體的有性繁殖,一些苔蘚植物還可以營養(yǎng)繁殖,即利用假根、擬莖、擬葉等營養(yǎng)器官繁殖后代。在苔類中,常見的地錢通過芽孢杯進行無性繁殖;在蘚類中,真蘚科絲瓜蘚屬植物常常通過芽孢繁殖。營養(yǎng)繁殖的苔蘚植物減少了繁殖器官,降低能量消耗,在面對不利環(huán)境時是一種智慧的生存策略。
蘚類的配子體和孢子體
在犀牛海旁邊的小樹林里,林下長滿了深綠色、頂部葉簇生呈蓮座狀的狹邊大葉蘚。它們看似一株一株單獨生長,實際上在落葉下面有一根匍匐著的莖把它們串起來,我們看到的其實是一株一株在匍匐莖上長出來的支莖。大葉蘚在民間也叫回心草,是一味中草藥,可以用于治療心血管疾病。如今,在云南等地的農(nóng)貿(mào)市場,依然可以看到當(dāng)?shù)厝耸圪u曬干后的回心草。
花斑煙桿蘚是一種特殊的苔蘚植物,它的配子體極度退化,不能進行光合作用,因此只能生長在腐木表面,從腐木里獲取養(yǎng)分。我們只能在它長出孢蒴的時候,才能發(fā)現(xiàn)它。顧名思義,煙桿蘚得名是因為孢蒴像煙斗。在九寨溝,我們發(fā)現(xiàn)的是孢蒴背面有黑色的斑點的花斑煙桿蘚。
花斑煙桿蘚對生長環(huán)境要求非常苛刻,只有在海拔梯度、溫度、倒木的腐爛程度、森林開闊程度等要求都滿足時才能生長。目前,花斑煙桿蘚只在中國的甘肅、陜西、云南、四川等地被發(fā)現(xiàn)過。
暗色蛇苔常常生長在潮濕的土壤表面,是呈帶狀、深綠色革質(zhì)的葉狀苔,其表面還有像蛇皮的網(wǎng)格狀紋路。在民間,蛇苔也是一味常用的中草藥,人們常常把新鮮的蛇苔搗碎或曬干研粉,用來治療毒蛇咬傷、疔瘡、燒傷、燙傷等病癥。
在孔雀河到五花海的水底中,牛角蘚像水草一樣隨著水流輕輕起舞。牛角蘚是監(jiān)測山澗溪流水質(zhì)是否受污染的靈敏指示植物,只要在溪水中能見到牛角蘚,就表明水質(zhì)較佳。除了牛角蘚,水生苔蘚還有水生長喙蘚、水蘚等。
在陽光下看叢集生長的真蘚,無論從哪個角度都能看到類似白銀的光澤,這是由于真蘚的擬葉上半部分是透明的,陽光通過透明葉片時發(fā)生折射、衍射和反射,映入眼簾的就是閃閃發(fā)光的真蘚了。
在巖石的凹槽處,常常會有一叢一叢生長的黑黢黢、矮小的紫萼蘚。紫萼蘚的葉片頂端多半有長長的透明毛尖,這可以幫助它在空氣中收集水分;當(dāng)環(huán)境溫度過高時,毛尖可以起到“溫度調(diào)節(jié)器”的作用;此外,毛尖還可以抵御強烈紫外線的照射。類似的結(jié)構(gòu)還有葉片細胞的細胞壁上的透明小突起——疣。疣不僅增加了毛細空隙,有利于水分的疏導(dǎo)和儲存,還能抵御外界紫外線的傷害。每種苔蘚的疣的形狀、大小各不相同,是苔蘚植物種類鑒定的一個重要特征。在干旱地區(qū)生長的苔蘚通常具備這個特征。
紫萼蘚的透明毛尖
一些苔蘚植物因形似某物而得名。比如,大帽蘚,因為有一頂大大的鐘形“帽子”——蒴帽,把孢蒴嚴嚴實實地蓋住;鼠尾蘚的葉緊緊地貼莖生長,帶葉的枝條像一條老鼠的尾巴;珠蘚的孢蒴像一顆顆圓滾滾的綠色珠子;鳳尾蘚的葉子扁平對生,像一支鳳凰的尾羽;側(cè)枝提燈蘚的成熟孢蒴倒垂下來,像一盞盞明亮的“燈籠”。
還有一些有趣的苔蘚,例如在低海拔地區(qū)是綠色,而在高海拔地區(qū)是鮮紅色的高山真蘚;高寒地區(qū)沼澤的主力軍——有“男女”之別的皺蒴蘚等。
萬年蘚
鼠尾蘚
卷葉鳳尾蘚
大帽蘚
高山真蘚
皺蒴蘚雌株
皺蒴蘚雄株
金發(fā)蘚的葉橫切像一把梳子
亮葉珠蘚的孢蒴
不起眼的苔蘚植物,是九寨溝景區(qū)內(nèi)隱藏的生態(tài)大功臣。長海步道山體一側(cè)的樹林下,生長著主要由赤莖蘚和塔蘚組成的“苔蘚墊”,像鋪了一層綠色的地毯,踩上去軟軟的。除了使森林變得郁郁蔥蔥,苔蘚還能在陰暗的林下環(huán)境中利用弱光進行光合作用,作為初級生產(chǎn)者。苔蘚是森林系統(tǒng)中地表覆蓋物的主要組成部分,可以改變地表水流,涵養(yǎng)水分。
長海步道景點林下地上“苔蘚墊”
原始森林景點樹生苔蘚
在原始森林景點,步道兩旁的樹干上附生著許多苔蘚植物,其中大多數(shù)為平蘚科植物,這與苔蘚的特殊結(jié)構(gòu)有關(guān):大多數(shù)苔蘚植物的葉片由單層細胞組成,能夠通過葉面直接吸收雨水和大氣中的養(yǎng)分,它們喜歡陰暗潮濕的環(huán)境,因此樹干背陽的一側(cè)是苔蘚植物最喜歡的棲息地之一,甚至某些苔蘚只生長在樹干上,如平蘚屬和細鱗苔科的植物。
諾日朗瀑布是一個鈣華瀑布,在這里的鈣華上面也生長著苔蘚,大葉鳳尾蘚便是其中之一。大葉鳳尾蘚喜歡生長在鈣華上,葉片呈綠色或墨綠色,植株摸起來有稍微刺手的感覺。附近樹林中,蔓蘚科的植物懸掛在樹枝上,林間清風(fēng)徐來,曼妙的身姿隨之悠悠飄揚,別具生趣。
溪邊石壁苔蘚
苔蘚植物雖然毫不起眼,但在生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著大作用,它們不僅為森林增添一抹亮麗的色彩,還為維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡貢獻著力量。在小小的天地間,在不起眼的角落里,它們努力綻放著自己的美麗,彰顯生命的頑強,正如清代詩人袁枚筆下的描述,“苔花如米小,也學(xué)牡丹開”。