生物學的歷史102
1. 習慣上,苔蘚moss、地錢liverworts、金魚藻hornworts都被歸類為苔蘚植物/蘚類植物bryophytes。
2. 但分類學家發現它們其實分屬不同族系:地錢liverworts(胎類植物門Hepatophyta)、苔蘚moss(角胎植物門Antherocerophyta)、苔蘚moss(蘚類植物門Bryophyta)。不過,我們通常用「苔蘚植物/蘚類植物bryophyta」來泛指這三類族群。
3. 長久以來,人們認為維管束植物是從古老的非維管束植物演化而來的,但是化石證據顯示,「苔蘚植物」和「維管束植物」都是從古老的「綠藻」演化而來的,並且分裂演化成不同的族群。
4. 事實上,目前所確認最早的「苔蘚植物」化石大約3.7億年前,最早的維管束植物化石大約4.3億年前。
5. 「苔蘚植物bryophytes」是非常小的植物,生長在潮濕的環境,例如長在潮濕的石頭或斷木上、森林的地面、濕地或沼澤或溪流池塘裡。有些種類的「苔蘚植物bryophytes」休眠、暫停生長的方式,熬過一段時間的乾旱。
6. 簡單說,「苔蘚植物bryophytes」生活在陸地上,但是並沒有完全脫離它們祖先的水生環境,因此它們不是陸上的優勢物種。
7. 它們高度倚賴潮濕環境有二個原因:(1)它們雄性性器官裡的精子有鞭毛,精子會必須在高度含水的環境中才能利用鞭毛游泳到卵細胞。(2)它們缺乏維管束組織—木質部和韌皮部—因此缺乏內部運輸系統來運送水和養分。
8. 「苔蘚植物bryophytes」並沒有真正的根、莖、葉,因為依照定義,這些組織必須充滿維管束才行。
9. 雖然大部分陸地植物的演化趨勢是減少單倍體的配子階段,和增強雙倍體的孢子階段,但是苔蘚並不是這樣,它們明顯以單倍體的配子階段為主。
10. 苔蘚植物或地錢長得像葉子的部分就是配子體。這些植物有雄性性器官和雌性性器官,配子(精卵)就在這些器官裡面,它們透過有絲分裂產生。
11. 「雄性性器官」釋放出有鞭毛的精子,然後游泳穿過一段濕潤環境,例如雨水或大露珠到雌性生殖器,在這裡卵細胞受精,產生接合子(受精卵)。
12. 苔蘚植物的孢子體結構相當簡單,葉狀綠色配子體下面埋在土裡的部分是根部foot,然後是莖部stalk,囊部 capsule。雖然孢子體sporophyte會進行一些光合作用,但是,它是透過寄生配子體gametophyte得到養分的,孢子體會永久黏在配子體上。
13. 有絲分裂在囊部capsule裡面進行,產生單倍體的孢子體,然後把孢子釋放出來。每個孢子發芽長成絲狀植物,稱為protonema 原絲體,原絲體長得很像綠藻。
14. 原絲體植物長大以後,一部分的分枝長成深入地底的假根rhizoids,假根能固定植物,並且吸收水分和養分;另一些分枝往上發芽,長成成熟的配子體。
15. 我們最熟悉的苔蘚是常在草皮看到的地錢liverworts,某些地錢的配子體很像葉子。地錢的生命週期很像苔類moss,差別只有孢子體階段更短。
16. 地錢也能夠無性生殖,它配子體像葉子的表面上,有杯狀的結構,會產生一種特殊的細胞,稱為「無性芽gemmae」。雨水下到這些杯狀結構,沖刷無性芽,無性芽就會長成新的配子體植物。
17. 地錢的繁殖跟苔類很像,有鞭毛的精子必須從雄性性器官,游到雌性性器官才能精卵結合,繁殖下一代。
(翻譯編寫Carol H. McFadden, William T. Keeton的《Biology-An Exploration of Life生物學》)
徐弘毅:
1. 面對物競天擇的壓力,綠藻分裂演化出二個族群,「苔蘚植物」和「維管束植物」。
2. 苔蘚植物的生存條件,縮小體型,這樣一來,只要生長在濕潤的環境,就不需要維管束運送水分與養分。
3. 有些苔蘚植物可用休眠、暫停生長的方式,熬過一段時間的乾旱,這是另一種生存優勢。
4. 苔蘚植物生命週期的主軸是單倍體的配子階段,這種生存模式接近原始的綠藻,例如絲藻,這有一個好處,原始的生物往往能同時進行「有性生殖」與「無性生殖」。
5. 例如「地錢」就能夠無性生殖,它配子體像葉子的表面上,有杯狀的結構,會產生一種特殊的細胞,稱為「無性芽gemmae」。雨水下到這些杯狀結構,沖刷無性芽,無性芽就會長成新的配子體植物。
6. 苔蘚,生存在濕潤的環境,並非一種族群發展的限制,因為地球上一定會有濕潤的環境,潮濕的石頭或斷木上、森林的地面、濕地或沼澤或溪流池塘,甚至老舊房舍的角落、漏水的管線旁,在這些地方,苔蘚成為最大贏家。
7. 所有存活的物種都是物競天擇下的優勝者。達爾文:微乎其微的優異,往往會帶來勝利。
8. 尼采:人,意志力的力度,決定了自由的強度。意志軟弱者,無權自由,因為他不能要求自己和為事負責,所以只能服從別人、接受命令。
9. 人是自由的動物,因為人類需要與最嚴酷的命運抗爭,才能生存和發展,只有自由的人才有足夠的戰鬥力,才能不斷得勝。
10. 尼采:只有在創造中才有自由。作為創造者,你超越了你自己。唯一的幸福,在於創造。
11. 尼采:追求真實、真理的意志,就是創造的意志。人用他的理智、概念、意志、愛,創造了人自己的世界。
12. 創造者,必定累積許多的求知痛苦,經歷更多的變難,這是勇者的人生。人沒有創造力,文明就不會進步。
圖片來源:
http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/library/webb/BOT311/Mosses/SexRepro-1.htm
http://www.microview.org.uk/millennium/Pages/moss_lifecycle.htm
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