科學網—苔蘚:偉大的「拓荒者」

2021-01-09 科學網

 

①西藏大帽蘚:見於海拔4000米以上的高山草甸,較稀有。


 

②擬短月蘚:被認定絕滅,但重新在西藏亞東發現的珍稀蘚類。

③某種泥炭蘚:吸水能力超強,是最重要的水土保持植物之一,也是高端花木的培養基質,受到商業性開發的威脅。


 

④西藏察隅針葉林下的苔蘚群落,覆蓋度極高。


 

⑤卷邊紫萼蘚:聚生在一起,葉具長的白毛尖,適應高海拔地區強日照、低溫、大風的環境。夏末秋初也常產生孢子體(圖中黃綠色橄欖球狀體),起到繁衍後代的作用。

■本報記者 胡珉琦

有一種極為不起眼的植物,它個頭矮小,結構簡單,沒有真正的根和維管束,不開花,也沒有種子,只以孢子繁殖,但它對整個生態系統的作用卻舉足輕重。

它見證了從海洋到陸地,植物演化階梯上很不可思議的一段路程。正是有了這個階段,陸地生命才有了日益繁盛的基礎。

它是苔蘚植物,那個年代最偉大的「拓荒者」。

從海洋走上陸地

早期的植物和其他生命體一樣,都必須依賴海洋存在。到了4億多年前,從某種藻類演化而來的苔蘚成為了第一批登上陸地的生命。它們終於可以結束居無定所、隨波逐流的生活,在它們最喜歡的環境中定居下來,儘管那時的陸地環境一點也不美好。

在那原始的不毛之地,以及後來數次生物滅絕的環境中,苔蘚不但自己存活了下來,還把貧瘠的巖石和土壤轉變成適合其他植物種子萌發和生長的環境。可以這麼說,沒有苔蘚植物,就沒有蕨類、顯花植物,也不會有日後如此豐富多彩的陸地生命世界。

直到現在都是如此,苔蘚植物總是能在一些很貧瘠的地方最先立足下來,然後獨自等待更高級的物種出現。有人說,苔蘚植物是最低級的高等植物,不過,科學家還是最喜歡把它稱為真正的先鋒植物。

如今,它在全世界範圍內的種類達到了20000多種,多樣性僅次於顯花植物。苔蘚植物分布範圍也極廣,在大多數生境中都能看到它們的身影,從熱帶、溫帶到寒帶。它最喜歡的環境是有一定海拔高度的、潮溼陰暗的地方。

也許是經歷過環境極為惡劣的年代,苔蘚植物的生命力可以超出人們的想像,可以在寒冷和缺水的高環境壓力下存活。2014年,英國南極調查局和雷丁大學的科學家對南極永凍層採集到的一部分苔蘚泥炭核樣本進行了解凍,就在一個多月後,這些苔蘚居然奇蹟般的復甦,開始發芽、生長。最關鍵的是,科學家測定發現,這些苔蘚已經沉睡了1500多年!

因此,在地球第三極——青藏高原,即便生存條件非常極端,苔蘚植物也依舊充滿了活力。在中國,苔蘚植物的種類有3000多種,佔全世界種類約17%。而在青藏高原地區,根據中國老一代苔蘚植物學家在1980 年初出版的《西藏苔蘚植物志》記錄,當時共計754 種。

中科院仙湖植物園研究員張力從2009年開始,不斷前往青藏高原地區,調查苔蘚植物的分布和生存狀況。他說,早期由於受到條件限制,調查、研究很難做到全面,如果加上這些年新發現的種類,預計青藏高原地區的苔蘚植物可以達到1000種左右。

根據這些年的考察發現,在低海拔地區,比如樟木、亞東、墨脫、察隅1500米以下的地方,有類似於雨林的植被地區,苔蘚較為豐富。隨著海拔上升,植被也從雨林逐步變化為常綠闊葉林、落葉闊葉混交林、針闊混交林、針葉林、高山草甸、流石灘等,苔蘚的種類也跟著發生變化。

青藏高原的珍稀種

20世紀,苔蘚界曾經發生過一個重大事件,那就是發現「藻苔」。這種苔蘚植物擁有現代苔蘚植物「活化石」之稱,而它最有趣的地方就在於,距離採集到它的標本超過一個多世紀了,但我們仍不知道它到底屬於苔類還是蘚類。

迄今為止,藻苔屬植物僅存在兩個種:藻苔和角葉藻苔。科學家在日本北部山區、加拿大臨近北極地區都曾找到過藻苔,而在中國,直到上世紀80年代以後,它們才在西藏波密縣、察隅縣、嘎瓦龍冰川地區、雲南西北部德欽縣梅裡雪山出現。由於它對生境要求很嚴苛,藻苔在中國的分布十分有限。

起初,科學家認為,藻苔屬配子體的外部特徵很接近於苔類,形態與原始的裸蒴苔目也很相似,因此,它被歸為了最原始的苔類植物。後來,藻苔被發現存在孢蒴,屬於蘚類所擁有的特徵,於是,它又成為了最原始的蘚類。

現在科學家認為,從形態學上藻苔兼具苔和蘚的性狀,不能依此來判斷它的分類學地位,即便有了先進的分子生物學技術,還是無法將它歸類,因為它兼有苔類和蘚類的遺傳和代謝特徵。藻苔之謎還有待解開。

另一個驚喜出現在2012年夏天。張力在西藏亞東縣考察,在4000多米的海拔高度上,物種的多樣性程度顯然已經比較低了,但他突然發現了一簇顏色很鮮豔又非常矮小的苔蘚。張力仔細觀察,調動記憶中可識別的苔蘚種類,確定自己從來沒有見過它們。於是,這種苔蘚的標本被帶回實驗室作進一步的研究。通過形態學上的比對,他發現這份標本竟然很像已經滅絕了的擬短月蘚。

擬短月蘚是中國的特有種,它的標本最早是100多年前一位奧地利植物學家從雲南麗江採集到的。可惜的是,在20世紀初,當科學家終於弄清楚了它的分類學地位,它便從此消失不見了!

張力也曾到雲南麗江一帶尋找過擬短月蘚,始終沒有結果。2010年,在《中國高等植物紅色名錄》中,該物種被宣布絕滅。

後來,在美國國家標本館的幫助下,他收到了那份一百年前保留下來的擬短月蘚標本,終於可以確認它「復活」的事實了。

除此之外,張力在青藏高原還找到過兜葉小黃蘚、樹發蘚、西藏大帽蘚等珍稀物種。但也有一些物種,比如上世紀70年代在仲巴和革吉縣超過5500米高山草甸被發現的綿毛真蘚,至今也沒人再見到過。「對於大多數喜歡群居的苔蘚來說,雖然它們個頭很小,但生物量比較大,科學家還能比較容易地發現它們。可那些珍稀物種,往往分布的生境非常狹小,想要找到它們不得不依靠運氣。」

被邊緣化的苔蘚

苔蘚植物常常因為矮小的身材被人視而不見,在國內的物種保護地位上也始終沒有自己的一席之地。

讓張力感到遺憾的是,2010年啟動的由中國科研人員牽頭、多國科研人員共同參與的《泛喜馬拉雅植物志》編研項目裡沒有包含苔蘚植物,今年8月啟動的第二次青藏高原綜合科考,它也暫時未被列入其中。「直到目前,國內對於苔蘚植物的物種普查和研究還很粗糙,缺乏準確的基礎數據,就很難為它們爭取到各種保護措施。」

但是,誰也不能否認,苔蘚植物對整個生態系統的作用舉足輕重。

比如說,苔蘚植物一般生長密集,有較強的吸水性,因此能夠抓緊泥土,有助於保持水土。它還可以積累周圍環境中的水分和浮塵,分泌酸性代謝物來腐蝕巖石,促進巖石的分解,來形成土壤。有時候,它還會作為鳥雀及哺乳動物的食物,甚至為人類提供綠色燃料。

除此之外,張力提到,苔蘚相較於其他植物,還是很重要的空氣汙染的指示物種。由於它通常缺少保護性的角質層,空氣中的汙染物可以輕易進入,毫無抵抗能力。所以,一個地區如果汙染嚴重,敏感的苔蘚就會最先死去。

這也從另一個角度說明了,儘管有著頑強生命力,苔蘚在遇到人為幹擾時,依舊是脆弱的。青藏高原地區的經濟開發、旅遊業發展,可能帶來的生境破壞和汙染,都會給苔蘚的生存帶來壓力。

張力希望,苔蘚作為如此古老的一種生命形式,可以不那麼被邊緣化,畢竟我們對它的探索和了解還那麼的有限。

《中國科學報》 (2017-11-24 第4版 自然)

相關焦點

  • 苔蘚:偉大的「拓荒者」—新聞—科學網
    它是苔蘚植物,那個年代最偉大的「拓荒者」。 從海洋走上陸地 早期的植物和其他生命體一樣,都必須依賴海洋存在。到了4億多年前,從某種藻類演化而來的苔蘚成為了第一批登上陸地的生命。它們終於可以結束居無定所、隨波逐流的生活,在它們最喜歡的環境中定居下來,儘管那時的陸地環境一點也不美好。
  • 拓荒者——苔和蘚
    牆上的苔蘚植物界從苔蘚植物開始才有胚的構造,而且胚受到母體的保護,這是苔蘚植物的一個重要特徵。另外,苔蘚植物一般具有莖和葉,所以苔蘚植物屬於高等植物。與此相反,藻類植物、菌類植物和地衣植物在生殖過程中不出現胚,沒有莖和葉,所以屬於低等植物。
  • 苔蘚叔張力的「微觀森林」
    提到苔蘚,人們常常會讀起《陋室銘》中的句子。如詩文所言,苔蘚植物常常披著一身綠色的外衣,體形纖小,看上去毫不起眼。鮮為人知的是,作為植物王國的「小矮人」,苔蘚卻是城市生態的「拓荒者」,而且形態優美,細緻可愛,是自然觀察的最佳主角之一。
  • 自然 | 淨化空氣、儲存雨水……苔蘚的生態修復價值不容小覷
    當然,個頭矮小結構簡單,不開花也沒有種子的苔蘚植物不僅僅是基因研究的寶庫,其在整個生態系統的地位也不容忽視。苔蘚雖小,但在豐富多彩的植物世界裡,其種數卻是僅次於被子植物的高等植物,算得上是植物界的第二大家族。作為生態環境中不可或缺的因素,苔蘚植物不僅為其他生物營造出各種各樣的生境,且人類和其他生物需依賴它維持生態系統的平衡。
  • 地衣:未來火星拓荒者
    地衣在6億年前最早登上陸地,並對陸生環境進行了一次徹頭徹尾的改造,之後陸地上才出現了苔蘚、蕨類、孢子植物等。因此,地衣又被稱為「先鋒生物」和地球陸地「拓荒者」。  歐洲航天局曾多次將不同品種的地衣帶上太空,發現它們能在外太空環境下存活一定時間。如果未來想將火星改造成適宜人類居住的星球,地衣可能是最理想的拓荒者。
  • 苔蘚枯萎是怎麼回事,如何養護苔蘚?
    苔蘚枯萎是怎麼回事?一般是缺水和不通風環境造成的,其實苔蘚枯萎的原因很簡單,除了缺水還有其他原因,溼度不敷、泥土鹼性、光照過強、澆水錯誤,都是原因,下面簡單給您分享一下如何養活苔蘚:第一、要保持苔蘚的生長所需溼度和溫度,應保持空氣相對溼度,多噴一點水在周圍空氣中,溫度25-30℃之間,最合適的生長溫度。
  • 中國電建西北院:西北水電的「拓荒者」
    縱觀水電發展史,有一位「拓荒者」在中國西北角耕耘出一片天地:劉家峽、龍羊峽、拉西瓦等著名工程有它的奮鬥印記,風能、太陽能、生物質能等新能源開發離不開它的破荒之舉。它就是中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司(下稱「中國電建西北院」)。  1950年,中國電建西北院前身蘭州水力發電廠籌建處成立。
  • 苔蘚生存環境探秘,原來苔蘚真的很耐旱
    除了一堆乾苔蘚和碎石塊,還收穫了一大包老媽燒地鍋留下的草木灰。這個絕對是種苔蘚的上好基質,除了PH值比較高以外,草木灰幾乎包含了所有苔蘚生長需要的礦質元素。因為草木灰是植物體燃燒後留下的,除了氮肥和一些有機質碳水化合物會被燒掉,其它的如磷、鉀、鈣、錳等等礦質元素,基本上會留在草木灰中。所以,草木灰非常適合作為苔蘚的培養基質,不過要調節PH值到5--6之間才可以使用。
  • 苔蘚植物有什麼作用? 苔蘚植物的作用盤點
    苔蘚植物有什麼作用? 苔蘚植物的作用盤點時間:2017-03-20 10:43   來源:花百科網   責任編輯:沫朵 川北在線核心提示:原標題:苔蘚植物有什麼作用?苔蘚植物的作用盤點 苔蘚植物的生態功能 防止水土流失 苔蘚植物具有很強的吸水能力,而且生長十分繁密、迅速,一般為密集叢生,吸水量有時甚至可以達到乾重的15到20倍,因而具有防止水土流失的作用。 促進土壤形成 苔蘚植物在生長的過程   原標題:苔蘚植物有什麼作用?
  • 苔蘚微景觀怎麼養? 養殖苔蘚需要注意什麼?
    苔蘚微景觀怎麼養? 養殖苔蘚需要注意什麼?時間:2017-06-20 12:36   來源:花百科網   責任編輯:沫朵 川北在線核心提示:原標題:苔蘚微景觀怎麼養? 養殖苔蘚需要注意什麼? 養殖苔蘚微景觀的方法 光照 苔蘚其實屬於陰生植物,對光照的要求不高,一般可以將其放在室內,每天接觸散射光線就好。
  • 什麼是扁平苔蘚病 患了扁平苔蘚怎麼辦
    什麼是扁平苔蘚病?口腔疾病的發病率是非常高的,扁平苔蘚就是其中的幾種。由於其皮損表現千變萬化,常常被誤診。那麼,扁平苔蘚的症狀有哪些呢?扁平苔蘚病怎麼治療?下面就具體的來了解一下吧。什麼是扁平苔蘚病扁平苔癬,中醫病名為「紫癜風」,臨床並不罕見,且近年來發病率有增高趨勢。
  • 科學家發現1億年前昆蟲會「偽裝」成苔蘚—新聞—科學網
    新華社南京5月2日電(記者王珏玢)記者從中科院南京地質古生物研究所獲悉,由中美兩國古生物學者組成的團隊,最近在1億年前的白堊紀緬甸琥珀中,新發現一種會偽裝成苔蘚植物的昆蟲幼蟲
  • 苔蘚植物賞析
    苔蘚的種類千差萬別,仔細觀察它們就像是一個微縮的「森林」,有的苔蘚像「青青草地」,有的苔蘚像「小型灌木」,還有各種直立生長的高低不同的苔蘚,像是森林中高低不同的樹木
  • 苔蘚總是死?你可能沒掌握苔蘚的養殖技巧
    作為一名苔蘚愛好者,為了養好苔蘚,本人著實下了不少功夫。學習了大量有關苔蘚方面的知識,做過各種實驗,總結了一些經驗和體會,供小夥伴們參考,大家有不同意見的話,也歡迎與我交流。如何養好苔蘚?我總結為四個字:水、溫、光、肥(基質)。
  • 扁平苔蘚是什麼病 扁平苔蘚這樣治療才能緩解
    在我們日常生活中,有些人有患過扁平苔蘚的經歷,那你知道扁平苔蘚是什麼病嗎?患有扁平苔癬的話有哪些護理知識要知道呢,平時扁平苔蘚的治療方法有哪些呢,接下來就和小編一起去了解一下吧。扁平苔蘚是什麼病扁平苔蘚是一種口腔黏膜病變造成的疾病,屬於口腔黏膜疾病的一種。
  • 苔蘚的另一種玩法:將苔蘚種在盆器上
    今天分享的是網友yopoyopogoke的作品,不知道他是否也是得了大自然的啟發,才想到把苔蘚種在石器上。大家仔細觀察,可以發現石器底部是浸在水裡的。苔蘚喜溼,石器吸水性好,水分就能夠讓苔蘚保持溼度。理論上,選擇一個吸水性好的石器,適當光照,在適宜的溫度下,苔蘚上盆是可行的。
  • 苔蘚的逆襲
    養一盆爆盆的苔蘚有多難?首先,是品種的選擇。苔蘚分好多種,在網上查了下,這種植物是極為古老的物種,有很多種,沒有根和果實,靠孢子繁殖。需要很大的溼度,頁面每天噴水,溫度最好是攝氏二十度以上。苔蘚不但可以點綴家園,使生活更有自然氣息,還能監測室內空氣品質,也算得上無心插柳,意外收穫吧。另外,養花可以培養人耐心細緻的性格,還可以陶冶情操。(家裡有一盆風雨蘭,結婚前和媳婦一起養的,已經養了二十五年了)。於是,又有了新的想法,買一株胡楊、崖柏、榕樹、金銀花或是菩提樹的盆景,配上苔蘚,都是心儀很久的盆景樹,實在不知道選那個好。
  • 苔蘚造句和解釋_苔蘚的例句有哪些 - 小孩子點讀
    苔蘚(tái xiǎn)。苔和蘚同屬隱花植物中的一個大類,有很多種,大多生長在潮溼的地方。一般不細加分別,統稱苔蘚。[葉聖陶《城中》:「河對岸就是城牆,古舊的城磚大部分都長著苔癬。」]苔蘚在教材中的例句:1、它們搭窩的時候,先搬些小木片,錯雜著放在一起,再用一些乾苔蘚編紮起來,然後把苔蘚擠緊、踏平,使那建築物足夠寬敞、足夠堅實。(出自:統編版五年級上冊-第五單元-17、松鼠)2、一塊白石頭,幾天不見,就長滿了苔蘚;一片黃泥土,幾天不見,就變成了草坪菜畦。
  • 為什麼你的苔蘚總養不活?全面認識和了解夏天苔蘚的養護
    二則野外很多地方都會長苔蘚,遊山玩水的時候採挖一點,回家簡單處理一下就是一個漂亮的小盆景。但為什有些花友總是養不活苔蘚?不管是自己挖的還是買的,都是養養就死?今天跟大家詳細說說夏天養好苔蘚的一些注意事項,只要做好這幾點,苔蘚會養得比花還好看!
  • 苔蘚種類特徵!!
    因為能長時間耐受乾旱環境,除了苔蘚園藝之外,也被廣泛應用於屋頂綠化。金髮蘚(蘚鋼金髮蘚科)京都市內的苔蘚庭園裡以「杉苔」為名種植的,幾乎都是這種苔蘚。它會在野外的溼地等明亮溼潤的地方形成大範圍群落。20cm以上較長的莖部會有傾倒的可能。它還有能讓底下的許多細細的假根更加集中的假根束,在這裡長出的嫩芽會長出新的莖。