苔蘚的照片
Macromitrium microstomum 分佈於新西蘭各地的光滑樹皮樹的樹乾或樹枝上,或岩石上。
西爾維婭普雷塞爾, 作者提供

當人們想到非凡的植物時,很可能不會想到苔蘚。 它融入了植物生命的綠色背景,似乎無處不在——不管你願不願意。

但這組植物實際上包括 12,000 到 15,000 種,令人震驚。 它們幾乎獨特的彈性使它們幾乎可以在地球上的任何地方生長。 它們正在幫助科學家了解生命的進化,並且是當今最古老的植物群之一。

最近的一項研究 澳大利亞的一個研究小組發現,苔蘚是世界各地棲息地的命脈,它們生長的幾乎所有地方的植物和土壤都處於更好的狀態。

儘管它們很重要,但由於苔蘚體積小,它們常常被忽視。 最小的苔蘚,稱為微苔蘚,長度只有幾毫米。 即便是 最大的苔蘚, 道桑,一種原產於澳大利亞、新西蘭和太平洋島嶼的物種,高度僅可達 50 厘米——是苔蘚中的巨人,但仍小於一般的室內植物。


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但事實上,苔蘚有助於支撐整個生態系統。

關鍵生態系統服務的驅動因素

苔蘚對現代生態系統結構和功能的貢獻常常被忽視,落後於我們對更複雜植物的理解。 澳大利亞的這項研究詳細檢查了苔蘚與其棲息地的關係,發現它們對土壤健康至關重要。

大口傘
Macromitrium urceolatum,主要分佈於南半球。
西爾維婭普雷塞爾, 作者提供

研究人員從全球生態系統中收集了苔蘚樣本——從熱帶雨林到極地景觀再到干旱沙漠。 將他們從這些樣本中得到的發現與對先前研究的分析相結合,他們的結果表明,苔蘚是它們被發現的每個棲息地的關鍵參與者。 苔蘚儲存大量碳,幫助 土壤養分循環, 以及有機物的分解。

苔蘚甚至可以在受干擾的生態系統中拯救。 調查周圍地區的研究 聖海倫火山 繼 1980 世紀 XNUMX 年代初期毀滅性的火山噴發後,人們發現苔蘚是最先重現的生命形式之一。

某些類型的苔蘚,包括 泥炭 物種,在其組織中吸收並保持水分。 這調節了該地區的水流, 防止洪水和創造泥炭地棲息地 這裡是珍稀植物和動物的家園。

苔蘚還為微觀生命提供了獨特的棲息地。 緩步動物,八足微型動物,也被稱為 苔蘚小豬或苔蘚熊,這要歸功於他們爬過苔蘚“叢林”尋找下一頓飯的習慣。 苔蘚仔豬幾乎堅不可摧,甚至可以通過進入一種稱為隱生的死亡狀態,在外太空生存。

苔蘚小豬
苔蘚仔豬是已知最小的有腿動物之一。
SciePro/Shutterstock

古老的祖先

苔蘚與地錢和金魚藻一起,是被稱為苔蘚植物的一組植物的一部分。 這些 400億多年前進化而來 並且仍然與第一批出現在地球陸地表面的植物有許多共同特徵——例如,它們體積小,沒有真正的根。 雖然大多數植物都有連續的水柱,通過木質部和韌皮部在它們內部流動,但苔蘚沒有——就像地球歷史上一些最古老的植物一樣。

圖表
大多數植物都有木質部,但沒有苔蘚。
gstraub/Shutterstock

相反,這些微小的植物有 他們自己的指揮系統 在他們的身體周圍移動物質。 它們從表面的雨水和灰塵沉積物中吸收水分和養分。 它們毛髮狀的“根”,被稱為假根,將苔蘚固定在它們生長的表面。

苔蘚在惡劣環境中生存的能力幾乎是無與倫比的。 這使得它們非常適合研究植物的進化,其中大部分發生在地球上具有挑戰性的條件下。

對現代苔蘚和其他苔蘚植物的遺傳學和生理學的研究讓研究人員深入了解了使植物從水過渡到陸地的適應性——例如, 與真菌建立夥伴關係 獲取土壤養分。 他們對環境壓力的不可思議的抵抗力 比如乾旱紫外線輻射 對它們在陸地上進化的能力也至關重要。

陸地苔蘚最重要的特徵之一是它們 乾燥耐受性,這是在接近完全乾燥的情況下生存的能力。 當缺水時,苔蘚會進入假死狀態,在這種狀態下它們會大大降低新陳代謝活動,從而使它們能夠生存直到條件好轉。 有些物種,如沙漠苔蘚 犬齒線蟲,可以在這種休眠狀態下存活一百年,並在重新潤濕後數小時內復活。

研究現代植物這種能力的機制有助於科學家了解 古老的植物可能已經適應了陸地. 研究苔蘚的耐旱性可能有助於科學家發現未來保護作物免受極端乾旱影響的新方法。

這些小植物也與人類歷史交織在一起。 從利用防腐性能 用於傷口癒合的苔蘚 使用掃帚苔蘚(頭蓋骨)為 緩解便秘, 苔蘚在減輕人類苦難方面發揮了重要作用。

所以,也許我們在從草坪上耙出苔蘚之前應該三思而後行。 相反,花點時間想想它們精緻的綠色卷鬚的自然美景——以及它們作為地球歷史上最勇敢的探險家的歷史。談話

關於作者

凱蒂場, 植物-土壤過程教授, 謝菲爾德大學西爾維婭普雷塞爾, 生命科學高級研究員負責人, 自然歷史博物館

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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