多樣的植物——地衣植物

2021-01-16 少兒科普讀物

在地球上一些露出地表的非常古老的巖層上,有黃色、橙色、紅色和黑色的地衣,它們就像作畫時濺落在地上的顏料。這些生長緩慢的生物是植物王國裡的異類。每種地衣都包含一種藻類和一種真菌生物,並在兩者之間建立起了一種獨特的共生關係。



全世界已發現的不同種類的地衣大約兩萬多種,其中有小到平方毫米的南極洲地衣,也有長達3米如頭髮一樣的熱帶雨林地衣。地衣是大約4億多年前,在地球上生長的首批植物之一,至今它們的適應性都非常強。它們形體雖小,但在貧瘠荒蕪的地帶,仍然有助於土地積累土壤和養分,而這是更大的植物群落生長所必需的。


這些色彩斑斕的石黃地衣大量生長在潮汐線上方的懸崖表面,尤其是海鷗經常棲息的地方生長得更多。在那裡,海鳥們的排洩物為地衣提供了豐富的營養物質。




當一種藻類和一種真菌建立起某種共生關係時,地衣就形成了。藻類通過光合作用為真菌提供營養物質,真菌為藻類提供一層溼潤的保護性外衣,並通過外皮吸收水和礦物質,然後把水和礦物質持續地供給藻類。


然而,藻類和真菌之間的共生合作關係並不總是平衡的。在乾旱時,當水分缺乏而藻類無法產生營養的時候,地衣內部的某些地方就會變成雙方「搏鬥」的戰場。通常在這種情況下,地衣就會轉入休眠狀態——減緩生命活動的速度,直到天氣轉好。但是某些時候,真菌等不了那麼久,就會吞食藻類的細胞,於是將原來的共生關係變成寄生關係。


老人須(松蘿地衣)就像彩帶一樣,生長在潮溼而溫和的林地裡。它外面的真菌層吸收空氣中的水分子,藏在裡面的藻類細胞就可以進行光合作用了。




直到20世紀,人們還認為地衣只包含一種物質,並根據它們身體(原植體)的形態分為三類:殼狀地衣、葉狀地衣和灌木地衣。


殼狀地衣非常薄,緊密地附在地表生長。這類地衣大多數都長在巖石、牆壁、屋頂和雕像上,但也有少數殼狀地衣,如白色雞皮地衣,就是附著在老樹的枯皮上。


葉狀地衣看起來就像是一堆交疊在一起的葉子,它們鬆散地附在牆壁、樹木和地面上。在不列顛群島,石梅地衣是一種青銅色的葉狀地衣,許多年來一直被人們用作染眉毛的顏料。如今,蘇格蘭工匠們仍然用地衣染各種呢料,如猩紅色、黃色、藍色和紫色的哈理斯粗花呢。


灌木地衣看起來像小灌木,每種都有枝狀或手指狀的結構。


一些灌木地衣長在地上,它們纖細的莖向上生長以獲得陽光;還有的地衣從樹上倒垂下來,成了長長的細絲束。


長柄石蕊地衣成熟時,它們的莖直挺著向上生長,在其頂部長著猩紅色的粉芽,粉芽如果被風吹到適宜的地方,就會長成新的地衣。




地衣能在各種環境中生存。在中非魯文佐裡山的針葉林中,那些粗糙的樹枝上掛著許多地衣,宛如狂歡節的彩帶。它們有的在溫帶海岸線的海鷗的巖石巢穴上結殼;有的生長在溫帶和熱帶雨林的樹木枝幹上;有的在北極苔原地帶形成了微型灌木叢。


地衣甚至能在極端嚴酷的環境中生存下來,而其他植物和真菌在這些環境裡都很難存活。例如在炙熱的納米比亞沙漠中,殼狀地衣長成了覆蓋在沙丘上的橙色毯子,而其他的植物在這裡則會被烤成一層幹皮。在中午陽光的照射下,地衣會變得枯萎並進入休眠狀態,而到了第二天早上,當雲霧從附近的海岸飄過來時,在10分鐘內,地衣的重量就可以翻倍增長。在沙漠上的溫度再次劇增之前,它們已經收集到了足夠的水分用來進行光合作用。在距離南極450千米遠的地方,地衣生長在巖層背面的底部。那裡的天氣異常惡劣,每年只有幾天的時間才適合植物生長,但地衣仍然頑強地生長著,不過在50年的時間裡,它們只能生長几平方釐米。


地衣唯一無法生存的地方是城市內部和重工業區。因為嚴重的汙染會阻礙光合作用的進行。


在洞穴巖石中常常能夠發現殼狀地衣,如圖中的石黃衣。有時環境保護論者也會用地衣的數量來衡量一個地區的空氣汙染程度。




在斯堪地那維亞半島北部的森林裡,地衣是長勢最旺盛的植物。它們細小的枝條狀結構形成了茂密的叢林,像地毯一樣覆蓋著地面。圖中展示的石蕊地衣也叫做馴鹿苔蘚,因為在冬天的幾個月裡,遊牧的馴鹿以它為食物。在缺乏食物時,甚至連當地的居民也會食用這些地衣,如石腸子地衣和愛爾蘭苔蘚。它們被稱為「生命的源泉」。




由於藻類和真菌之間形成的親密關係,使得地衣幾乎能在世界上的任何地方生長。

地衣的外部由一個緻密的真菌絲(菌絲)網組成。在這個似繭的包裹物中,大量精微的藻類細胞緊密地充塞於菌絲網中。藻類和真菌都能各自獨立生長,但是地衣繁殖的成功方法是:它可以先分裂出一個很小的地衣長條,並由此成長為一個新的植株;它也可以先釋放出一個由藻類和真菌細胞組成的球,這個球被稱為粉芽,它能夠在合適的條件下長成一個地衣。


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