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【地球生物全系列——植物篇】植物界—苔蘚植物

植物界—苔蘚植物

真核生物域

植物界

苔蘚植物

苔蘚植物(Bryophytes)或稱苔蘚類,是非維管植物中的有胚植物:它們有組織器官以及封閉的生殖系統(tǒng),但缺少運(yùn)輸水分的維管束。它們沒(méi)有花朵也不制造種子,而是經(jīng)由孢子來(lái)繁殖,也可以產(chǎn)生精子和卵,行受精作用,但精子仍需以水為媒介,且有角質(zhì)層。目前苔蘚植物大約有超過(guò)20,000種。

1.分類

苔蘚植物并不組成一個(gè)單系群,而是包含有三個(gè)類群:地錢(qián)門(mén)、角苔門(mén)和蘚類植物門(mén)。原本,這三個(gè)類群是在中文舊名” 苔蘚植物門(mén)(Bryophyta 改譯為蘚類植物門(mén))里的三個(gè)綱,但因?yàn)樗鼈冃纬闪瞬⑾等海袁F(xiàn)在被放置在三個(gè)不同的門(mén)里面。

地錢(qián)門(mén)(Marchantiophyta

蘚類植物門(mén)(Bryophyta

角苔門(mén)(Anthocerotophyta

2.性別模式

此類植物平常為單倍體的配子體,只有偶爾才會(huì)出現(xiàn)雙倍體的孢子體。因此,苔蘚植物的性別模式和其他的植物是很不相同的。苔蘚植物的性別模式主要有兩種:

雌雄異株的苔蘚植物只會(huì)在單株植物中有精子器或頸卵器的其中一種。

雌雄同株的苔蘚植物在同一株植物上會(huì)同時(shí)有精子器和頸卵器。

某些苔蘚植物依著環(huán)境的不同可以是雌雄同株或是雌雄異株的。其他的物種則只屬于兩種模式的其中一種。

這和種子植物上所稱的雌雄異株雌雄同株不同,那是指一個(gè)孢子體植物會(huì)帶有一種或兩種的配子體。而苔蘚植物上的則是指其為單性或雙性的配子體植物。

3.起源演化

關(guān)于苔蘚植物的來(lái)源問(wèn)題,尚無(wú)一致的意見(jiàn),有人認(rèn)為起源于綠藻,其理由為:含有相同的光合作用色素;相同的貯藏淀粉;精子均具有2條等長(zhǎng)的頂生鞭毛;孢子萌發(fā)時(shí)所形成的原絲體,與絲藻也很相似;綠藻的卵囊與精子囊的構(gòu)造與苔蘚植物的頸卵器和精子器相似。

另一種觀點(diǎn)是由裸蕨類植物退化而來(lái),裸蕨類出現(xiàn)于志留紀(jì),而苔蘚植物出現(xiàn)于泥盆紀(jì)中期,要比裸蕨晚數(shù)千萬(wàn)年。從進(jìn)化順序上說(shuō),它們很可能起源于同一祖先。但是,上述兩種觀點(diǎn)直至2017年還缺乏足夠的證據(jù),有待于今后的進(jìn)一步研究。

苔蘚植物的配子體占優(yōu)勢(shì),孢子體依附在配子體上。配子體構(gòu)造簡(jiǎn)單,沒(méi)有真正的根,沒(méi)有輸導(dǎo)組織,喜歡陰濕,在有性生殖時(shí),必須借助于水。因而其在陸地上難以進(jìn)一步適應(yīng)和發(fā)展,這都表明它屬于由水生到陸生的過(guò)渡類型的植物。

4.形態(tài)特征

苔蘚植物是一類生活史中以配子體占優(yōu)勢(shì)的小型的綠色植物,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,不具維管組織,沒(méi)有真正的根,莖,葉的分化,我們平時(shí)所見(jiàn)到莖,葉和根,嚴(yán)格上應(yīng)該叫擬莖,擬葉和擬根。

苔蘚植物通常喜歡陰濕的環(huán)境,一般生長(zhǎng)在石壁、樹(shù)干和土面上,或潮濕的森林和沼澤地,有些苔蘚植物也能生存于荒漠甚至沙漠中。

比較高級(jí)的種類,植物體已有假根和類似莖、葉的分化。植物體的內(nèi)部構(gòu)造簡(jiǎn)單,假根是由單細(xì)胞或由一列細(xì)胞所組成,無(wú)中柱,只在較高級(jí)的種類中,有類似輸導(dǎo)組織的細(xì)胞群。苔蘚植物體的形態(tài)、構(gòu)造雖然如此簡(jiǎn)單,但由于苔蘚植物具有類似莖、葉分化,會(huì)釋放出孢子,所以對(duì)研究陸生生物仍然有重要的生物學(xué)意義。在植物界的演化進(jìn)程中,苔蘚植物代表著從水生逐漸過(guò)渡到陸生的類型。

中國(guó)的苔蘚植物十分豐富。全世界有苔蘚植物23000種,中國(guó)約有3100種,占全世界的12.2%。苔蘚植物包括苔類植物門(mén)、蘚類植物門(mén)和角苔植物門(mén)。苔類植物們包含86科,386屬,約7500種;蘚類植物們包含120科,862屬,約13000種蘚類植物;角苔植物門(mén)有6科,12屬,約200種。中國(guó)約有152科,607屬,約3100種。

中國(guó)苔蘚植物的特點(diǎn)是:

①特有類群豐富:根據(jù)近幾十年調(diào)查的結(jié)果,僅見(jiàn)于中國(guó)的特有苔蘚屬和主要分布于亞洲東部(僅少數(shù)涉及鄰近地區(qū))的東亞特有苔蘚屬共35個(gè),占中國(guó)苔蘚植物屬數(shù)的7.09%。它們共含有48個(gè)種、亞種或變種,占中國(guó)苔蘚植物種總數(shù)的2.2%。這些特有屬、種在中國(guó)西南部橫斷山區(qū)、長(zhǎng)江流域中游山區(qū)和東南沿海山區(qū)存在3個(gè)分布中心;

②在系統(tǒng)發(fā)生上居關(guān)鍵位置的類群多:如原始類型藻苔目(Takakiales)藻苔科(Takakiaceae)藻苔屬(Takakia)的兩個(gè)種;藻苔(T. lepidozioides)和角葉藻苔(T. ceratophylla)在中國(guó)西藏地區(qū)的察隅、波密及米林縣的高寒山地都有發(fā)現(xiàn);

③熱帶、亞熱帶成分占優(yōu)勢(shì)。

5.生長(zhǎng)環(huán)境

苔蘚不適宜在完全陰暗處生長(zhǎng),它需要一定的散射光線或半陰環(huán)境,最主要的是喜歡潮濕環(huán)境,特別不耐干旱及干燥。養(yǎng)護(hù)期間,應(yīng)給予一定的光亮,每天噴水多次,(依空氣濕度而定)應(yīng)保持空氣相對(duì)濕度在80%以上。另外就是溫度,溫度不可低于22℃,最好保持在25℃以上,其才會(huì)生長(zhǎng)良好。苔蘚植物是一群小型的多細(xì)胞的綠色植物,多適生于陰濕的環(huán)境中。種類中最大的也只有數(shù)十厘米長(zhǎng)。形狀簡(jiǎn)單,與藻類相似,成扁平的葉狀體。

6.分布范圍

苔蘚植物分布范圍極廣,可以生存在熱帶、溫帶和寒冷的地區(qū)(如南極洲和格陵蘭島)。成片的苔蘚植物稱為苔原,苔原主要分布在歐亞大陸北部和北美洲北部,局部生長(zhǎng)在樹(shù)木線以上的高山地區(qū)。

可以防止水土流失苔蘚植物一般生長(zhǎng)密集,有較強(qiáng)的吸水性,因此能夠抓緊泥土,有助于保持水土。可作為鳥(niǎo)雀及哺乳動(dòng)物的食物有助于形成土壤苔蘚植物可以積累周圍環(huán)境中的水分和浮塵,分泌酸性代謝物來(lái)腐蝕巖石,促進(jìn)巖石的分解,形成土壤。

7.主要價(jià)值

苔蘚植物在自然界中的作用主要是以下幾個(gè)方面:

1)苔蘚植物是自然界的拓荒者

許多苔蘚植物都能夠分泌一種液體,這種液體可以緩慢地溶解巖石表面,加速巖石的風(fēng)化,促成土壤的形成,所以苔蘚植物也是其他植物生長(zhǎng)的開(kāi)路先鋒。

2)苔蘚植物能夠促使沼澤陸地化

苔蘚植物可促使沼澤陸地化,故被稱為地表塑型師。泥炭蘚、濕原蘚等極耐水濕的苔蘚植物,在湖泊和沼澤地帶生長(zhǎng)繁殖,它們的衰老的植物體或植物體的下部,逐漸死亡和腐爛,并沉降到水底,時(shí)間久了,植物遺體就會(huì)越積越多,從而使苔蘚植物不斷地向湖泊和沼澤的中心發(fā)展,湖泊和沼澤的凈水面積不斷地縮小,湖底逐漸抬高,最后,湖泊和沼澤就變成了陸地。

3)苔蘚植物的指示作用

許多種苔蘚植物可以作為土壤酸堿度的指示植物,像生長(zhǎng)著白發(fā)蘚、巖生黑蘚、大金發(fā)蘚的土壤是酸性的土壤;生長(zhǎng)著墻蘚的土壤是堿性土壤。

4)苔蘚植物具有保持水土的作用

群集生長(zhǎng)和墊狀生長(zhǎng)的苔蘚植物,植株之間的空隙很多。因此,它們具有良好的保持土壤和貯蓄水分的作用。有些苔蘚植物的本身,還有貯藏大量水分的功能,像泥炭蘚葉中大型的貯水細(xì)胞,可以吸收高達(dá)本身重量20倍的水分。

5)用作肥料及燃料

泥炭蘚(Peat mosses)可以用作肥料有可以增加沙土的吸水性,還也可以曬干作為燃料,用來(lái)發(fā)電。

6)藥用價(jià)值

有些種類的泥炭蘚還可做草藥,能清熱消腫,泥炭酚可治皮膚病。

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第一節(jié) 苔蘚植物的一般特征
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