如果你经常出门,一定也在马路边,山壁上或是大树下看到过一些有这羽状叶片的植物,它们轻灵,翠绿,但你却似乎未曾看过它们开花结果。这些特别的植物便是蕨类。蕨类植物是植物界中较为古老和原始的植物之一,蕨类没有花、果实和种子。这种植物靠孢子繁衍生息,虽然长在种子植物的身影下,但仍然找到了生命的出路,并成为世界上最为常见的植物之一。

大多数的蕨类植物长在泥土之中,常常出现在大树下或是背阴处。但是另一些蕨类却与众不同,与一般喜阴的蕨类植物不一样,槲蕨常常长在树木高处,远远看去就像一丛丛羽毛一样。槲蕨非常喜欢光照,高高的树干上,由于减少了树枝叶片的遮挡,槲蕨在这里便能够接受到更多的阳光。槲蕨是附生植物,其所攀附树干往往树皮斑驳粗糙。这些树皮上的纹理便于根状茎上的根毛攀爬固定。槲蕨的得名与其特殊的叶片种类有关,它的叶片分为孢子叶和营养叶。其营养叶和孢子叶的叶形完全不同,这种状况叫做异形叶。其中青翠挺拔的羽状叶片便是孢子叶,它们跟普通蕨类的叶片类似,斜向上长出并直立于树干上。另一种牢牢贴在树干上,像树叶一样的叶片是营养叶。 一般我们看到的时候都为坚硬的干膜质或硬革质,其新生的营养叶是嫩绿色,会很快变为枯褐色。下方枯黄的营养叶层层叠叠,嫩叶微青绿色,二者颜色交相辉映,像绽放的花朵。营养叶的主要作用是收集运输养分,同时起到辅助固定植物,保湿的作用。因为营养叶的叶片形状颇似槲树叶,而本身是蕨类植物,所以得名槲蕨。

而在大山的潺潺溪流边阴凉潮湿的地方,生长着一片片笔直中空分节的植物,这种古怪的植物也能在一些公园中看到。这可不是竹子,它们植株高度仅为一米左右,可比常见竹子矮小多了。这一片植物,像一根根插在地上的毛笔,这就是外形看起来和普通蕨类植物差异巨大,更像竹或草的蕨类植物,木贼。木贼看起来似乎是没有叶子的,但微距视角下能看到其叶片十分微小,已经收缩并退化为合生的鳞片状,在节上形成带齿的衣领庄的鞘。身为蕨类,木贼自然是靠孢子繁殖。每年的6 到 8 月间,在木贼茎干顶部会长出孢子囊穗,尖端看起来是个黑色小尖头。囊穗的主体是六角形的盾状孢子叶,孢子从成熟的孢子囊穗中 飘散而出,木贼也得以繁衍生息。

我们不禁好奇,好好的植物怎么会叫 “ 贼 ” 呢?其实这跟木贼特殊的茎干有关:李时珍说 ,这种草是一节一节的,表面粗糙,拿来打磨用木材,能够让木材表面变得光洁明净,就像吃木头的虫一样。 古代将专食苗节的害虫称之为贼,所以便有了 “ 木贼 ” 这一称呼。

用微距视角观察,木贼的茎上有一条条的纵棱,通常数量在 18 到 30 条。棱上有许多细小光亮的疣状凸起,使得表面相当粗糙,加之其富含硅质,所以相当坚硬,整个表面就变得如砂纸一般,才能用于打磨器物。我们将木贼切断,可见其断面为中空。在显微视角下,我们能看到茎干是众多小空腔的网状结构,如同快递箱的瓦楞纸一样。这使得木贼茎干有较强的抗压性能,从而能很好地为空心的茎提供支持。

木贼有节但不叫节节草。节节草是木贼属的另一种植物,二者外形的主要区别在分杈上 木贼一般不分分杈,即使分节也只是少量的,而节节草分枝轮生,像树木开枝散叶一般横向长出很多枝条。节节草对镉铜锌等重金属有着不错的吸附效果,因而对于被重金属污染的土地,具有十分正面的改善作用。一般可当作重金属污染土地修复的超富集植物来进行使用。

在中国西南地区的一片峡谷中,集中分布着大片的陆生植物的 “ 活化石 ” ,也是现今仅有的 木本蕨类植物,桫椤。相比于大多数矮小的蕨类,桫椤算是蕨类里面的巨人了,高度从几米到十几米不等,如大树一般,因此也被叫做树蕨。桫椤外形美观,高大挺拔,树冠犹如巨伞,观赏价值极高。桫椤虽然长得像棕榈树,但没有乔木那种木质树干。通过自然生成的断面,我们得以一窥其结构:它的主干是直立的根状茎,大量且紧密的根和纤维质包裹在外面形成保护性的外层结构,支撑住桫椤庞大的躯体,并保持着直立的姿态。桫椤喜温暖潮湿,生长在山谷溪边。主干上的小触须能让桫椤最大程度地吸收空气中的水分。桫椤科植物是中生代的常见植物,但由于环境和气候的变迁,分布区域日益缩小。在我国桫椤科所有种类皆为国家二级保护植物,每一株桫椤都值得我们去爱护。

从阴暗的地表到高高的树冠,在接近 4 亿年的漫长岁月时光中,蕨类保存了巨量的基因,它们大多都有着许多独特的生存机制。它们或可为食物药材,或可用于园林绿化,帮助人类净化土壤空气和水质。每一种蕨类都蕴藏着巨大的价值,值得我们去保护和不断的研究。

作者:小小视界

审核:国家植物园科普馆馆长 教授级高级工程师 王康

出品:中国科协科普部

监制:中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

来源: 星空计划

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