生物科普 苔藓-高等植物世界的“小矮人”
苔藓是哪种植物?苔藓有什么神奇的功能?让我们在高等植物的世界里遇见“小矮人”。
习惯了挺拔的树木和路边的花草,我向你介绍苔藓植物,高等植物世界中的“小矮人”。它们中的大多数只有我们一个手指的宽度,最大不超过我们手掌的宽度。
它们有简单的结构,有些可以区分茎和叶,有些和叶一样简单。没有真正的根,只有一个或一排假根细胞;没有维管束,就像没有电梯的建筑,不能快速有效地运输水和营养物质。没有花,没有种子,而是通过孢子像粉末一样进行繁殖;苔藓植物通常被视为其配子体,孢子体不能独立生活,寄生在配子体上,这与我们通常看到的其他高等植物正好相反。由于苔藓植物结构简单,没有维管组织分化,它们必须依赖水进行有性生殖,这使得在陆地上进一步适应和发育变得困难。这表明苔藓植物是由水生向陆生过渡的类型。
虽然他们自己的条件是“小”和“简陋”,但不要低估他们。莫斯的“家庭”非常大。世界上大约有18000种植物,仅次于开花的被子植物和第二大的陆生植物。由于胚胎在其发育过程中出现,生物学家将其分为高等植物科。
苔藓植物分布广泛,除了海洋,世界各地都有。在一些极端环境中(极地、高山等)。),苔藓植物已成为苔原地带的主要特征。
科学家将苔藓植物分为苔藓植物、角质苔藓植物和苔藓植物。它们与常见的树木非常不同,大多数是种子植物。
配子、孢子和种子
对高等植物来说,配子是卵子和精子,是“父亲”和“母亲”发出的生命信使。它们不能自己长成植物;它们必须结合成一个,最终形成孢子或种子。孢子和种子是植物“母亲”的“宝贝”。离开植物“母亲”后,它们可以长成新的植物。
植物分为两类,孢子植物和种子植物,就像“两兄弟”。哥哥家的“婴儿”叫孢子,弟弟家的“婴儿”叫种子。哥哥的家又平又亮,孢子被分开后就来到了一个房间。弟弟的家人努力工作,开始了自己的事业。当种子被分开后,他们来到一座有墙和谷仓的别墅。
苔藓植物属于孢子植物,像兄弟的家庭,开花植物属于种子植物,像兄弟的家庭。孢子是生殖细胞,大多数是单细胞,非常小。种子是具有复杂结构的生殖器官,种皮负责保护,胚乳提供营养。
苔藓植物的生活
种子植物的生命
谁是莫斯的祖先?
苔藓植物是现存最古老的陆生植物之一。苔藓植物非常特殊,配子体发达,孢子体寄生在配子体上。苔藓植物的起源仍然没有定论,目前主要有两种观点:
首先,它起源于绿藻,因为苔藓和绿藻含有相同的光合色素和相同的光合产物,精子有两个长度相等的末端鞭毛。当孢子萌发时,它们形成丝状芽,形状类似于绿藻中的丝状藻类。绿藻的卵囊和精子细胞的结构可以与苔藓植物的颈卵器和精子细胞的结构相比较。两者之间有一些中间类型,如藻门藻,它能形成假根并渗入土壤,并能形成单细胞的含气分支,类似于苔类。还有类似藻类的苔类植物,它们既是藻类又是苔类植物,没有假根。颈卵器壁由多层细胞组成,染色体数目为4。
另一种观点认为苔藓是从裸蕨类植物退化而来的。一些裸蕨类植物的茎上有假根,类似于苔藓植物。孢子囊的中轴结构类似于某些苔藓植物的蒴果轴。一些物种可以看到导电组织的消失,而苔藓植物没有导电组织。根据顶枝理论,植物枝条的单个孢子囊逐渐融合并演化成浓缩的孢子囊,裸子植物的孢子囊已经有了单个的孢子囊,在藓类植物中发现了分叉串。裸蕨类出现在志留纪,而苔藓植物出现在中泥盆世,比裸蕨类晚几千万年。按照进化顺序,它们可能起源于同一个祖先。
但是最新的化石证据表明苔藓植物出现在奥陶纪,大约存在于4.7亿年前。
苔藓的作用
开路先锋
苔藓植物是陆地植物的“先驱”。它们可以在沙漠、苔原、岩石和其他贫瘠的地方生长,仅次于蓝细菌和地衣。在生长过程中,苔藓植物可以分泌一些酸性物质,这些酸性物质可以溶解岩石,加速岩石的风化,促进土壤的形成,并为其他植物的生长创造条件。
表面雕刻家
苔藓植物被称为“表面雕塑家”,因为它们能促进沼泽和森林沼泽的形成。
苔藓植物,如泥炭藓和泥炭藓,对水和湿度有极强的抵抗力,在湖边和沼泽地区大量生长。在合适的条件下,植物的上部每年都会长出新的枝条,而下部会逐渐死亡、腐烂并沉到底部。过了很长一段时间,植物仍然堆积在越来越厚的水底,湖泊和沼泽正在缩小并逐渐变成陆地。其他陆生高等植物可以生长并最终成为森林。
相反,如果空气湿度过高,这些苔藓植物具有很强的吸水和蓄水能力,因此水分可以在苔藓植物丛中积累,也可以促进地面的沼泽化。
湖泊和沼泽变成了陆地。
环境预报员
苔藓植物的叶子只有一层细胞,直接从空气中吸收营养。这使得它们对空气污染非常敏感,敏感性高达种子植物的10倍。此外,材料易得,调查方法简单经济。因此,苔藓植物被广泛用作大气变化的指示植物,它可以被描述为监测大气变化的“预报员”。
许多苔藓植物也可以作为土壤酸碱度的指示植物,例如,有泥炭藓和泥炭藓的土壤是酸性土壤;苔藓生长的土壤是碱性土壤。
水分和土壤的保护
苔藓植物通常密集丛生,呈垫状,在植物和枝条之间有许多空隙。因此,它们具有很强的吸水能力。有些苔藓植物也有很大的储水细胞,如泥炭藓,其吸水能力可高达植物干重的120倍,而其蒸发能力仅为纯净水表面的1/5。据研究,1公顷高山苔原上分布着近11吨苔藓,饱和蓄水量可达每公顷70吨。雨后超过1/3的水源被苔藓保存。