苔藓植物的特征课件 苔藓植物的特征 苔藓植物三个纲的特征


苔藓植物的特征课件 苔藓植物的特征 苔藓植物三个纲的特征

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由于缺乏信息和研究,热带地区的苔藓植物如今正在遭遇重重威胁 。
苔类植物和藓类植物统称为苔藓 。它们构成了一片片美丽的微观“森林”,但由于体型迷你、又没有鲜艳的花朵,常常为人所忽视 。然而从进化的角度来看,恰恰是苔藓的这些特征,使其显得格外有趣 。
“苔藓有着一套迷人而复杂的生物学机制,”史密森尼热带研究所助理研究员胡安?卡洛斯?维拉瑞尔指出,“尽管个头很小,但这些植物为了成功存活而做出的进化调整着实有趣 。”
苔藓在环境中的作用也很重要:它们长在肥沃的土壤上,吸收养分和水分,再将其缓缓释放到生态系统中,从而促进土壤的形成、让更多的植物得以生长 。
然而,我们对苔藓还有许多不甚明了之处,尤其是在苔藓较为稀少、因而相关研究也较少的热带地区 。目前,科学家对研究热带地区苔藓的兴趣正在逐渐增加,希望能进一步弄清它们的进化过程、以及它们在该地区生物多样性中扮演的角色 。
“每个物种在自然界中都有自己的角色,”维拉瑞尔补充道,“而且每个新物种的发现都说明,我们需要对生物多样性加以关注 。我们需要弄清楚,究竟有多少物种的生态功能是我们必须去了解的 。”
苔藓是什么?
苔藓是地衣、苔类植物和藓类植物的非正式统称 。它们属于非维管植物,没有根部或维管组织,而是通过表面(即叶片)吸收空气中的水分和养分 。大多数苔藓只能长到几厘米高 。此外,由于苔藓没有根部,它们可以生长在其它植物无法生存之处,比如砖块、墙壁、人行道表面等等 。苔藓植物喜欢潮湿阴暗的环境,但它们的栖息地其实十分丰富多样、有些甚至颇为极端,从沙漠到极地,都能找到它们的身影 。全球总共约有11000种地衣、7000种苔类植物、以及220种藓类植物 。
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图为巴拿马大都会自然公园中的片叶苔 。苔藓植物利用孢子进行繁殖,将孢子释放到空气中,通过风将孢子散播 。
此外,苔藓植物不属于开花植物,因此通过孢子、而非种子进行繁殖 。
“它们可以产生成千上万、甚至成百上千万个孢子,然后以风为媒介,将孢子散播出去 。”维拉瑞尔解释道,“有些种类的散播能力简直惊人,孢子甚至能飘到其他国家和大洲 。”
很久以来,科学家一直将苔藓视为现存生物中与最早的陆生植物关系最近的“近亲”,其祖先可以追溯到5亿年前 。然而,近年来的一些研究提出了另一种不同的假说 。不过这种假说同样没有低估苔藓的进化潜力 。
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图为在巴拿马安东山谷中发现的平孢角苔 。
“苔藓可以帮助我们了解地球上最早的植物在占领陆地环境的过程中、是怎样做出调整适应的 。”史密森尼热带研究所科学家、植物系统学专家诺丽丝?萨拉扎?艾伦指出 。
“不过,所有现存的苔藓种类都是最近才出现的,说明许多苔藓在进化过程中都消失了,它们的后代又经历了进一步演化,才形成了如今多样化的局面 。”维拉瑞尔表示,“现存的苔藓种类有着极其丰富的遗传多样性,还拥有巨大、但仍不为人所知的进化潜力,在热带地区尤其如此 。”
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诺丽丝?萨拉扎?艾伦在史密森尼热带研究所研究苔藓植物 。
诺丽丝?萨拉扎?艾伦是少数专注于研究巴拿马地区苔藓植物多样性的科学家之一 。当她还在纽约州立大学攻读硕士学位时,从和她的教授之一(一名苔藓专家)的交流中获得了启发,就此进入了苔藓植物学领域 。
“我当时并不了解这些植物,所以我觉得研究它们应该很有趣 。”
无独有偶,维拉瑞尔博士也是受到了一个人的启发,才进入苔藓植物学领域的:这个人便是诺丽丝?萨拉扎?艾伦教授 。
“她在我本科时带我走进了藓类植物的世界,”他回忆道,“后来我在攻读硕士、博士和博士后学位时,都选择了研究藓类植物 。这种植物涉及的生物学简直太奇妙了!”
除了在萨拉扎?艾伦的指导下、在史密森尼热带研究所担任实习生之外,维拉瑞尔还曾与前者合作研究过植物与蓝藻(苔藓可利用蓝藻获取氮元素)在基因组层面上的共生关系 。他们希望这项研究可以帮助研发相关基因工具,减少农作物对人造化肥的需求 。