什么是蕨類?它們和我們常見的其他綠色植物有什么區別?有人說,當你走到野外,只要看到有植物舉著大大的問號問你:“我是誰?”你不妨大膽地說:“你就是蕨類!”因為如問號般、卷旋狀的幼葉,正是大多數蕨類的重要特征之一!
蕨類是一群具有維管束的孢子植物,由于沒有花、果實和種子,在生存競爭中顯得較種子植物遜色,因此在森林中,只能躲在種子植物的身影下,尋找生命的出路。
蕨類通常都利用孢子囊所產生的孢子來繁殖后代,而且在世代交替的過程中,孢子體和配子體可以各自獨立生活。由于生存不易,在保護及傳播孢子的機制下便演化出極為多樣的形態特征與構造。以下就是蕨類最重要的四項特征。
無論到世界任何一個地方,只要看到幼葉呈卷旋狀者,百分之百可以肯定它是蕨類!全世界沒有其他植物的幼葉呈卷旋狀。不過,蕨類植物中也有少數種類不具有此項特征,例如瓶爾小草和水生蕨類槐葉蘋、滿江紅,以及原始的小葉類,如石松、卷柏等,此時就須靠其他特征來輔助辨識了。
蕨類不開花,也沒有果實和種子,而且一般也沒有明顯的干(莖),所以整個植株最顯著的部分就是它的葉子。與其他植物相比, 蕨類的葉子通常比較大, 這是為了要在森林中主流植物的陰影下“捕捉”到較多陽光之故。蕨類的葉子有各式各樣的分裂方式, 不過它分裂的小葉一般都排在同一個平面上。
孢子是蕨類主要的繁殖及傳播工具,與高等植物的種子極為不同,它只有一個細胞大小,肉眼無法看見,一般是以64 顆為一群藏在孢子囊中,而孢子囊成群集結后形成孢子囊群,其外形與保護裝置的形態,是辨別各類群蕨類的重要依據。通常孢子囊群位于蕨類成熟葉子的葉背,但有少部分種類的孢子囊并不集結成孢子囊群,形體一般也比較大,長在葉腋或孢子囊穗中。
許多植物都具有有性和無性兩個世代,但是種子植物是有性世代(配子體)寄生在無性世代(孢子體)上。苔蘚植物是無性世代(孢子體)寄生在有性世代(配子體)上, 唯有蕨類是無性世代(孢子體)、有性世代(配子體)各自獨立生活,它們的一生是兩個世代交互輪替的過程。
認識蕨類的特征后,接著可以進一步來了解它在植物世界中的定位。
在蕓蕓眾生中,有一群生物靠著光合作用,可以將太陽光的能量轉變成生物可運用的能量形式,以提供本身與其他生物的生長需要, 這群生物就是我們所說的“綠色植物”。綠色植物除了水生的藻類之外,還有陸生的苔蘚、蕨類和種子植物。其中苔蘚植物不具有維管束組織,而蕨類和種子植物則都具有維管束組織。
根據研究,陸生綠色植物演化自類似海藻的生物,它們在體內逐漸生長出具有輸送養分、水分及支撐功能的各種細胞,這些細胞相互串聯即形成維管束,加上表皮組織以及繁殖器官的保護措施,使得植物得以在陸地生活,后來再逐漸演變形成高大的林木,這些最早登陸的維管束植物就是蕨類植物的祖先。
前述的情形大約發生在4 億年前,而在植物大舉上陸之時,另一個演化的旁支則形成早期原始的苔蘚植物。苔蘚類并沒有維管束,因此和蕨類只有間接的親緣關系,而早期的化石證據顯示,反倒是后來的種子植物和早期較原始的蕨類植物有較直接的親緣關聯。
蕨類、苔蘚類和種子植物三類陸生綠色植物的差別:蕨類和種子植物都具有維管束,孢子體也非常明顯,不過種子植物具有種子,有的甚至會開花及結果,且通常具有挺空的莖枝,其配子體僅剩數個細胞,寄生在孢子體上面;而蕨類植物的孢子體和配子體則是各自獨立生活,配子體小如小指指甲般,甚至更小,雖然不明顯, 但肉眼可見;苔蘚植物則是以配子體為主要表現型,其孢子體寄生在配子體之上, 因為植物體內不具維管束, 所以苔蘚植物離不開潮濕的環境,也不會長高。