跟着植物学自然11| 苔藓、蕨类学习笔记
导语:受菌根共生现象的启迪,我由上往下驻目观察,开始了一场从苔藓、蕨类到草本的探索之旅。它们不仅是樟树的伙伴,更是这片生态系统不可或缺的一部分。密集的苔藓到优雅的蕨类,再到多彩的草本,这些植物以其独特的形态和生长方式,共同构建了一个丰富多彩的林下世界。这一次,本期探寻樟树下这些微小生命的奥秘。
苔藓
苔藓植物(Mosses):一类结构简单的小型绿色植物,没有真正的根、茎、叶分化,但有假根和类似茎、叶的分化。在全世界约有23000种(根据某些资料,也有提到约20000种的说法),我国就有2800多种(也有提到约3000种的说法)。其中,药用苔藓植物有21科,43种。
假根(Rhizoids):苔藓植物中的一种特殊结构,不是真正的根,但具有固定植物体和吸收水分、无机盐的功能。增强了苔藓植物在地面或其他物体表面的附着能力。
世代交替(Alternation of Generations):苔藓植物的世代交替是指在其生活史中,有性世代(配子体世代)和无性世代(孢子体世代)交替进行的现象。孢子体通过无性生殖产生孢子,孢子萌发形成配子体,配子体进行有性生殖产生合子,合子又发育成新的孢子体,从而完成一个世代交替的循环。苔藓植物的世代交替特点是配子体发达、自养,孢子体较小,寄生在配子体上。这种世代交替现象是苔藓植物生活史中的一个重要特征,对于苔藓植物的繁殖和生态功能具有重要意义。
孢子体世代(无性世代,二倍体世代):植物生活史中的一个无性世代,指由受精卵(合子)发育而来的植物体,这个世代的生物体称为孢子体。孢子体具有二倍体染色体,通过无性生殖的方式产生孢子。这些孢子经过减数分裂形成,具有单倍体染色体,并能够在适宜的环境下萌发形成配子体。
配子体世代(有性世代,单倍体世代):由孢子萌发形成的,具有进行光合作用和独立生活的能力。配子体进行有性生殖时,在顶端分别产生雌性和雄性生殖器官(颈卵器和精子器)。精子器成熟时产生许多具鞭毛的螺旋状精子,颈卵器中只有一个卵。在有水的条件下,精子游入颈卵器与卵融合,形成合子,合子在颈卵器中发育成胚。胚进一步长成孢子体(孢蒴及蒴柄),寄生在雌枝上。
分类:苔纲、藓纲和角苔纲。
苔纲(Hepicae):苔纲植物的营养体(配子体)通常为叶状体或有茎、叶分化的茎叶体,具有背腹之分,多为两侧对称。它们通常具有单细胞假根,叶细胞中叶绿体数量较多,无淀粉核。孢子体的构造相对简单,通常没有蒴轴、蒴盖和蒴齿等复杂结构,但具有弹丝。苔纲下包含多个亚纲和科,如叶苔亚纲(Jungermanniae)和地钱亚纲(Marchantiae)等。
藓纲(Musci):藓纲植物的营养体(配子体)具有类似茎、叶的分化,茎中常有中轴分化,叶常有中肋。它们具有多细胞的假根,细胞内叶绿体数量较少,有淀粉核。孢子体构造相对复杂,具有蒴盖、蒴齿等结构。藓纲下包含多个科,如丛藓科(Pottiaceae)、金发藓科(Polytrichaceae)等。
角苔纲(Anthocerotae):角苔纲植物的形态结构相对简单,通常为叶状体或扁平的叉状分枝体。它们没有类似茎、叶的分化,假根为单细胞或多细胞。孢子体构造简单,没有蒴盖和蒴齿等结构。角苔纲下包含多个科,如角苔科(Anthocerotaceae)等。
独特特点:生态拓荒者、巨大的吸水能力、独特的繁殖方式、对环境条件的变化非常敏感,可以作为生态监测的指示物种。
蕨类
蕨类(Pteridophyta):一类古老的维管植物,以其独特的繁殖方式和形态结构在植物界中占据重要地位。蕨类植物广泛分布于全球各种环境中,从森林到湿地,从山地到平原,都能找到它们的身影。
繁殖方式:蕨类植物通过孢子进行繁殖,这是它们与其他种子植物的主要区别。孢子体通过无性生殖产生孢子,孢子散落后在适宜的环境中萌发成新的配子体(即原叶体)。原叶体上产生精子和卵子,通过水的作用结合形成受精卵,进而发育成新的孢子体,完成一个完整的生命周期。
生长形态与结构:蕨类植物的形态结构多样,包括草本、藤本和木本等多种类型。它们具有真正的根、茎、叶分化,但叶子的形态和结构因种类而异,有的呈羽状复叶,有的呈单叶状。蕨类植物的茎通常为中空或实心,表面覆盖着鳞片或毛状物。根则用于吸收水分和无机盐,为植物的生长提供必要的营养。
分类:蕨类植物按照不同的分类标准可以分为多个类群,如松叶蕨类、石松类、木贼类和水龙骨类等。每个类群下又包含多个科、属和种,如松叶蕨科的松叶蕨、石松科的卷柏等。这些类群在形态结构、生态习性和分布范围等方面具有显著的差异。
特点:
古老的植物:它们的起源可以追溯到几亿年前的古生代。在漫长的历史长河中,蕨类植物经历了多次演化和适应,形成了独特的生态位和生存策略。
独特的繁殖方式:蕨类植物通过孢子进行繁殖的方式具有独特的生物学意义。这种方式不仅保证了种群的延续,还使得蕨类植物能够在各种环境中找到生存的机会。
重要的生态功能:蕨类植物在生态系统中具有重要的作用。它们可以作为先锋物种在裸露的地表上生长,促进土壤的形成和发育;同时,蕨类植物还能为其他生物提供食物和栖息地,维持生态系统的平衡和稳定。
独特的形态结构:蕨类植物的形态结构多样且独特,具有很高的观赏价值。一些蕨类植物如鸟巢蕨、铁线蕨等因其独特的形态和美丽的叶片而备受人们喜爱。
经济价值:一些蕨类植物还具有经济价值。例如,一些蕨类植物的根茎可以提取淀粉供食用或制作其他食品;一些蕨类植物的叶片可以提取纤维用于制作绳索等物品;此外,一些蕨类植物还具有药用价值,如贯众等。
地衣
地衣(Lichens):一类由真菌和藻类共生而成的复合有机体,不是单一物种,而是两种或多种生物紧密合作的共生联合体。地衣广泛分布于全球各种环境中,包括岩石、树皮、土壤等表面。它们对于生态系统的稳定和土壤的形成具有重要作用。
共生关系(Symbiotic Relationship):地衣的独特之处在于其共生关系。其中,真菌作为宿主,为藻类提供附着表面和营养物质;而藻类则通过光合作用为真菌提供碳水化合物。这种互利共生的关系使得地衣能够在各种极端环境中生存和繁衍。
生长形态与结构:地衣的形态多样,可以是壳状、叶状或枝状。它们没有真正的根、茎、叶分化,但具有类似的结构。地衣的外部是由真菌的菌丝和藻类的细胞紧密结合而成的皮层,内部则是真菌的菌丝交织而成的髓层。这种结构使得地衣具有很强的附着力和抵抗外界环境压力的能力。
繁殖方式:地衣的繁殖方式多样,包括无性繁殖和有性繁殖。无性繁殖主要通过分株或裂片进行,而有性繁殖则是通过真菌和藻类的孢子结合形成新的地衣体。在适宜的环境条件下,地衣的繁殖速度非常快,可以迅速覆盖裸露的岩石和土壤表面。
分类:根据地衣中共生藻类的种类和形态,可以将地衣分为多个类群,如壳状地衣、叶状地衣和枝状地衣等。这些类群在生态习性、生长形态和分布范围等方面具有显著的差异。
独特特点:
生态拓荒者:地衣能够在裸露的岩石和土壤表面生长,是生态系统中的先锋物种。它们能够分泌酸性物质溶解岩石,促进土壤的形成和发育。
强大的生命力:地衣具有很强的适应性和生命力,能够在极端环境中生存和繁衍。它们对于环境的改变和污染非常敏感,可以作为生态监测的指示物种。
独特的形态结构:地衣的形态结构多样,具有独特的外观和纹理。这些结构使得地衣在生态系统中具有独特的生态功能。
重要的经济价值:地衣具有一定的药用价值和经济价值。一些地衣可以提取色素用于染料和化妆品等行业,还有一些地衣则可以作为药材使用。
结束语:樟树下,苔藓、蕨类和草本小生命共同编织了一幅生机盎然的生境。观察、思考和探究的循环中,发现了一个又一个未知的世界。
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