苔纲(hepaticae)指的是在
生物分类学上是
苔藓植物门(Bryophyta)中的一个纲。包括除角苔纲外所有有茎与叶分化的苔类和叶状体苔类植物,简称苔类。原丝体不发育。通常只产生单个植物体。配子体有茎与叶的分化,茎不具中轴,叶多为单细胞层,无中肋,或配子体为叶状,由多层细胞所组成,部分属种具中肋,腹面多数着生鳞片。
简介
苔纲植物,通常称为苔类(livewort),多生于阴暗的土地,岩石和树干上,有的漂浮于水面,或完全沉生于水中。其营养体(配子体)有背腹之分。一类为叶状体,另一类为具有类似茎、叶的分化。假根由单细胞构成。茎通常没有中轴的分化,常由同形细胞构成。叶多数只有一层细胞,无中肋。孢子体的构造比藓类简单,孢蒴的发育在蒴柄延伸生长之前,蒴柄柔弱,孢蒴成熟后多呈四瓣纵裂,其内多无蒴轴,除形成孢子外,还形成弹丝,以助孢子的散放。原丝体不发达,每一原丝体通常只产生一个植物体(配子体)。
形态特征
苔类植物的特征是植物体(配子体)多为扁平的叶状体,少为茎叶体,呈两侧对称,有背腹之分。有单细胞形成的假根。孢子萌发形成原丝体,原丝体不发达,只产生1个植株。孢子体由基足、蒴柄和孢蒴3部分组成,并寄生于配子体上。蒴柄不发达,常短缩;孢蒴无蒴齿,孢蒴内除产生孢子外,还具有弹丝;孢子成熟后,孢蒴的顶部呈不规则破裂。
苔为小型绿色植物。有世代交替,孢子体退化;配子体占优势,平常所见的植物体即配子体。大部分为肉眼所能见。Ephemerum属及Nanomitrium属的种需用放大镜方能看清,而道森氏苔属(Dawsonia)可高达0.6公尺(2呎)。有茎样构造(假茎)及叶样构造(假叶)。假茎匍匐而有不规则的分枝或直立(不分枝或于基部或顶部分枝)。假叶形狭长,似叶,螺旋状排列于假茎上;由一层细胞组成,无叶脉,可有
厚壁细胞构成的中肋;尖端圆、尖或极细,可终于一根毛样构造;表面光滑或覆以多数乳头。
假根单细胞,蒴柄延伸在孢蒴成熟之后。颈卵器壁不形成分离的蒴帽。孢蒴成熟后多数纵长开裂,无蒴齿,不育细胞多形成弹丝。染色体数多为=8,9,10及它们的衍生数。
生长环境
在一年的一定时期,假茎顶端的假叶间出现有性生殖器官,雄性生殖器官为精子器官,雌性生殖器官为颈卵器,两者可生于同一植株上或不同植株上。颈卵器产生一个卵细胞(n),精子器产生多数能活动的精子(n),精子与卵在颈卵器底部结合成为合子(2n),发育为孢子体。孢子体寄生于膨大的颈卵器的
营养组织之中,迅速发育,分为
孢蒴、蒴柄(有的种无之)、基足(用以吸取营养)3部分。孢蒴伸长,颈卵器被顶破,其上部覆于孢蒴顶端,称为蒴帽。蒴帽之下,孢蒴顶部有蒴盖,成熟时脱落。口部边缘常有一至二环细长三角形的蒴齿环绕。孢蒴中央有蒴轴,上绕以造孢组织,可发育成
孢子母细胞(2n)。
孢子母细胞经减数分裂形成孢子(n)。蒴齿于干燥时向外张开,帮助孢子散放。孢子为单细胞,直径不足0.1公釐;但有些孢子在孢蒴内即萌发,故看似多细胞。几乎所有孢子均具叶绿体。大部分孢子同型,但至少Macromitrium属有一个种孢子有两种,大型者似发育为雌配子体,小型者发育为雄配子体。这可能是
高等植物的异孢现象的先声。孢子散出後在适宜条件下萌发成丝状分枝的
原丝体性染色体。
分布范围
除咸水中外,苔类的分布范围从南极至北极(为北极冻原植被的重要组分),在热带及温带雨林中亦繁盛,成花彩状挂于树上,又于土壤上、木上、砾石上形成厚垫状。沙漠中亦偶见。水生者常见于泉水、溪流、水坑或淡水水体边缘。许多苔生境局限,如Splachnaceae科要求大量氮素,故生于粪便、高度腐烂的屍体。Merceya属生于含铜土壤,称为铜苔。苔类能抵抗大部分真菌及昆虫的侵害,可能其体内具有抗生物质。有些真菌与苔类原丝体混生,组成地衣般的联系。苔类能忍受极端的温度情况和干燥,紫萼苔属(Grimmia)等一些种类生长于乾热裸露的石上,于环境极为乾、热时进入休眠状态,在适宜条件下又复苏。
主要价值
苔类又曾用为装饰品,尤其用于女帽,在拉丁美洲用于圣诞节装饰。有些苔用于美化环境,尤其是日本的苔园(如京都者)。因森林类形不同,其中苔类组分亦异,故苔类可用作森林类型的指示植物。在某些森林中,树木种子在苔类形成的地被中更易萌发。苔类与藓类、地衣和藻类常是先锋植物。苔类又能促进岩石风化、促进断木的分解、防止水土流失。苔又是蟎、缓步类、昆虫的栖所及鸟巢的材料。旅鼠等以大型苔的孢蒴为食。藓类又是很好的细胞遗传学材料。
药用植物
地钱(Marchantia polymorpha L)属地钱目(Marchantialesl地钱科( Marchantiacaea)。
雌雄异株,植物体为绿色扁平的叶状体(thallus),多回二歧分枝,边缘呈波曲状,平铺于地上,有腹背之分。背面绿色,有六角形气室,每个气室中央有1个烟囱形气孔,气室内具多数直立的营养丝。叶状体腹面有紫色鳞片和多数单细胞假根。具有吸收营养、保存水分和固定植物的功能。
叶状体内部组织略有分化,由多层细胞组成,分成表皮层、绿色组织和贮藏组织。
雌雄异株,雄托圆盘状,波状浅裂,上面生许多小孔,孔腔内生精子器,托柄较短;雌托指状或片状深裂,下面生颈卵器,托柄较长;卵细胞受精后发育成孢子体。孢子体分孢蒴、蒴柄和基足三部分。
亚种种类
苔类化石于二叠纪地层已有发现。苔类可分3目:
⑴泥炭苔目(Sphagnales),1属︰泥炭苔属(Sphagnum)。
⑵黑苔目(Andreaeales)。代表属为黑苔属(Andreaea),约100种;另有1~2种有争议。
⑶真苔目(Bryales),占苔类的大部分,500属,如提灯苔属(Mnium)、真苔属(Bryum)等。
苔类植物多含萜烯类和黄酮类化学物质。全世界约有9000种,中国约600种。极大多数种类分布在热带和亚热带地区,除一般为阴湿土生外,溪流边、 阴湿岩壁、 树干甚至叶面均可附生(见
叶附生苔类)。
本纲包括
藻苔目(Takakiales)、
美苔目(Calobryales)
叶苔目(Junger-manniales) 、囊果苔目 (Sphaerocarpales) 和地钱目(Marchantiales)等。
20世纪 60年代起,R. M. 舒斯特(1966)和服部(1970)等先后主张把叶苔目和地钱目提升为叶苔亚纲(Jungermanniidae)和地钱亚纲(Marchanti-idae),仍置于苔纲之下。
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