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历五亿年而不衰，重新认识“小”苔藓的“大家族”

来源：花匠小妙招时间：2024-12-21 10:19

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“苔花如米小，也学牡丹开。”

苔藓，作为陆地植物的重要组成成员，因为体形小，常常被人们忽视。它们多数生长在阴暗潮湿的环境下，有时却也能出现在很干旱的地区。苔藓植物有着漫长的演化历史，起源于大约五亿年前贫瘠而裸露的原始大陆。它们具有超强的脱水休眠能力，即使在其它植物“望而生畏”的恶劣环境下依然可以存活，有效地改善了土壤，因此常被称为地球的“拓荒者”。

可是，苔藓究竟是一类什么样的植物呢？若是想要真正了解，我们还需从头说起。

苔藓的形态很奇特

认识苔藓的第一步：观察

苔藓给人的第一印象就是体形小，但这并不意味着它们的结构单一，相反，它们的形态差异很大。苔藓中有的形如一片绿叶，匍匐生长于基质上，例如地钱；有的具类似茎和叶的结构，可直立生长，例如立碗藓。体型较大的苔藓植物可高十余厘米，例如小金发藓；而那些微小的类群却又细如发丝，例如薄鳞苔。

地钱

立碗藓

小金发藓

薄鳞苔

苔藓植物不开花。它们的受精过程依赖水环境，不需要昆虫传媒，因而并不需要长出漂亮的花朵吸引昆虫。苔藓植物的“种子”主要依靠空气流动和水运动进行传播，而不是动物，因此也不需要长出诱人可口的“果实”。

此外，苔藓的复杂形态还体现在细胞水平上，包括形状、颜色、排列方式、厚度和表面修饰等等，组合千变万化，让人眼花缭乱。而且，这些往往都是分类鉴定不可或缺的重要依据，必须借助显微镜观察。

由于长相上或发育上的与众不同，苔藓的某些形态术语也都跟着“另辟蹊径”。由于它们是陆地植物中唯一配子体世代占优势的类群，且组织结构在发育和功能上进化得并不如其它类群完善成熟，因此所使用的是另一套学术名词。例如被子植物的根、茎、叶、花、果和种子，对应在苔藓中是假根、拟茎、拟叶、精子器、颈卵器、孢蒴和孢子。

苔藓的物种很丰富

认识苔藓的第二步：分类

苔藓分类学的主要工作就是对苔藓植物进行科学描述和命名，并按照一定的规律将它们分别划入不同等级的门类中，例如常用的目、科、属、种四个等级。

纷繁复杂的形态变异往往意味着较高的物种多样性。全球现存的苔藓植物大约有2,5000种，其数目仅次于被子植物，是陆地植物第二大类群。不仅如此，苔藓植物的分布也十分广泛，除了极干极热的环境，几乎遍布世界各地，甚至两极地区。从这些方面可以看出苔藓是地球生命演化历史中相当成功的类群之一。

但是，体形小、物种多、分布广并不利于分类研究的开展，因为这意味着野外考察类群精准采集难度大，形态观察操作复杂耗时长，变异规律总结难度大以及材料收集齐全难度大。

虽然困难重重，但仍然挡不住科研人员对苔藓的探索。最近，研究人员在多年积累的苔藓分类学基础上，结合基因组系统发育学分析，将系统关系较为独立的七个分支单独成立为新科，同时将另外一些类群在辨清它们的系统关系之后重新调整了等级位置。

苔藓的关系很复杂

认识苔藓的第三步：关系

分类之后，我们还需要将同一等级中的不同成员进行有序排列，这种排列需要遵循一定的规律，例如生命体按照亲缘关系的远近排列。分好类，排好序，就形成了一个分类系统，便于各领域的人员使用。

那么，现存的苔藓植物之间的亲缘关系如何呢？

亲缘关系在一定程度上反映的也是它们的演化关系。起源于几亿年前的苔藓植物，演化历史的复杂程度是不言而喻的。再加上体形微小、物种繁多和分布广泛等因素，导致其谱系关系（系统发育树）的重建一直面临各种挑战，也因此使得很多关系依然不清楚，尤其是深层次的科属关系。

研究人员利用目前最大规模的质体基因组数据，全面构建了苔藓植物的科级系统发育树，并在这个发育树的基础上，对全球苔藓植物的科级排序进行修订，提出了修订版的苔藓植物的科级分类系统（Bryophyte Phylogeny Group, BPG）。