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看似尋常卻最神奇的蕨類世界

BGM:水流眾生 - 李建

在風景如畫的泰國清邁,著名的建築師Niwat運用豐富的植物學知識和別出心裁的設計理念,將一座普通的果園打造成蕨類植物的王國。而在園藝十分盛行的歐美,蕨類植物憑藉別具一格的優美姿態,贏得了「無花之美」的讚譽。

上海辰山植物園展覽溫室的「蕨類峽谷」

不少種類(品種)的蕨類更是摘得了英國皇家園藝協會頒發的「花園價值獎」(Award of Garden Merit,AGM)這一代表優良園藝植物的桂冠。缺乏美麗的花朵絲毫不能撼動它們在園藝界的一席之地。首先,讓我們認識一下奇妙的蕨類植物,領略一下它們獨特的魅力。下面是幾種AGM獲獎的蕨類:

刺葉耳蕨Polystichum setiferum,這個種有300多個觀賞價值很高的栽培品種。圖片來源:Wikimedia Commons

『圖畫』日本蹄蓋蕨Athyrium niponicumvar.pictum。紫色的葉柄和銀白色的葉片別具一格。圖片來源:Wikimedia Commons

桂皮紫萁Osmundastrum cinnamomeum。讀完全文後可以知道那些桂皮色花束狀的部位是什麼。圖片來源:Wikimedia Commons

在介紹蕨類植物之前,筆者先簡單地提一下另一類沒有種子的植物——石松類植物。儘管和蕨類親緣關係甚遠且外形差異巨大,但它們曾經被作為蕨類植物中的一類,現在許多書中仍把它們作為蕨類介紹。石松類植物只有3個科,樣子比較「正常」的石松科和卷柏科長得像松柏類的枝條,比較奇葩的水韭科則像一撮長在沼澤地里的小蔥。

石松類植物在約3億年前的石炭紀演化出鱗木(約40米)和封印木(約30米)等參天大樹,它們是著名的石炭紀沼澤森林的頂樑柱。圖為鱗木Lepidodendron復原圖,圖片來源:Wikimedia Commons

然而這些巨型的木本石松類早已被時間的洪流捲入地層深處,現生的石松類植物都是矮小的草本。圖為現生的石松類植物卷柏科的小翠雲草Selaginella kraussiana

錢幣馬尾杉Phlegmariurus nummulariifolius的葉片。石松類的葉片小而簡單,只有一條中脈。

藍色馬尾杉Phiegmariurus goebelii"Blue lycopodium"的枝條。在那些鱗片狀的小葉片內側有一個孢子囊。關於孢子囊的功能,請見後文。

蕨類植物出現於泥盆紀中期3.83-3.93億年前(大家熟知的恐龍是在約2.3億年前出現的)。在3億年前的石炭紀,巨大的樹蕨與同樣高大的木本石松類和早期裸子植物一起,構成了遮天蔽日的石炭紀沼澤森林,老鷹般巨大的蜻蜓在林中呼嘯而過。直到大約2.83億年後,第一朵鮮花才在侏羅紀的叢林中悄然綻放。

巨型樹蕨和木本石松類等植物構成的石炭紀沼澤森林。它們死亡後沉入沼澤中,數億年後重見天日,化身為工業的糧食,驅動一個全新的世界。

巨型棕櫚般的樹蕨輝木Psaronius也是石炭紀森林的重要成員。圖片來源:Wikimedia Commons

蓮座蕨屬Angiopterissp.是輝木現存的近親,它們同屬合囊蕨科。儘管沒有10米多高的樹榦,但巨大的葉片還是相當壯觀的。

蕨類是最早的根、莖、葉俱全的植物。這些結構使蕨類能夠相對高效地吸收、製造和運輸養分並支撐軀體,是它們是進軍陸地並演化出巨大體型的基礎。

博物學家精心繪製的歐洲鱗毛蕨Dryopteris filix-mas的科學畫。清晰展示了蕨類各部位的結構。圖片來源:Wikimedia Commons

蕨類沒有主根,纖細而密集的不定根直接從莖上長出,牢牢抓住基質,為植株汲取營養和水分。

軟樹蕨Dicksonia antarctica樹榦上長出的根系。由於具備樹榦生根的能力,園藝上常常砍伐塔斯馬尼亞島上野生軟樹蕨的樹榦用於栽培。當然這種破壞野生資源的做法很不值得提倡。

現生的蕨類只有熱帶地區分布的少數種類具有高大的樹榦,絕大多數種類只有埋在地下或匍匐於基質表面面的根狀莖。蕨類的莖上和葉柄基部常有毛或鱗片,其有無和形狀是植物學家區分其科屬的重要依據。

『藍色星光』金水龍骨Phlebodium aureum"Blue star"的根狀莖,毛絨玩具的質感。

生長在地上的蕨類,根據莖的結構和生長習性可以分為3類:有直立「樹榦」,亭亭如蓋的樹狀蕨類、根狀莖短小,葉片規則叢生的花籃型蕨類和根狀莖細長橫走,肆意蔓延的游擊型蕨類。

桫欏科的樹蕨筆筒樹Sphaeropteris lepifera。「一事說來人不信,蕨長如樹蚓如蛇。」

花籃型蕨類對生耳蕨Polystichum deltodon,葉片叢生,整齊地圍成一圈。

游擊型蕨類蕨Pteridium aquilinumvar.latiusculum(幼葉就是大家食用的蕨菜),根荄衍布,常常將大片林下空地據為己有。

蕨類植物不僅僅能在地面上生長,還可以像一些鳳梨和蘭花那樣附生。無論是熱帶雨林的參天大樹,還是山中裸露岩石的縫隙,抑或是涓涓細流流淌過的石灰質崖壁,常常能見到附生、石生蕨類的身影。

附生在枯木的二歧鹿角蕨Platycerium bifurcatum

生長於辰山腳下岩石縫隙中的虎尾鐵角蕨Asplenium incisum

上海植物園中的一面石灰質石壁上,鐵線蕨Adiantum capillus-veneris、蜈

蚣鳳尾蕨Pteris vittata、井欄邊草P. multifida、貫眾Cyrtomium fortunei和漸尖毛蕨Cyclosorus acuminatus等蕨類附著生長。石壁上有滴灌裝置以維持植物生存。

蕨類植物的葉有著獨特的生長方式:剛剛萌生幼葉像一個小拳頭那樣捲縮著,隨著生長逐漸舒展開來。這種拳卷的幼葉在英文中叫做「Fiddlehead」(這個詞原本指的是船頭的蝸牛狀裝飾物)。

萌萌的烏毛蕨屬Blechnum sp.拳卷幼葉

『波緣』大鱗巢蕨Asplenium antiqua『Osaka』不斷展開的拳卷幼葉。

蕨類植物的葉片千姿百態,這也是它們最引人注目的地方。下面是一些不同形態的蕨葉。

對馬耳蕨Polystichum tsus-simense(也是AGM獲獎植物)規則漂亮的葉片。

『藍色星光』金水龍骨飄逸的葉片。

排列整齊的烏毛蕨屬葉片。強迫症友好。

長葉腎蕨Nephrolepis biserrata下垂的羽狀複葉長達一米多。

和其他很多觀賞植物一樣,觀賞蕨類在漫長的人工選育過程中,人們培育出了許多觀賞價值更高的栽培品種。主要有葉片上有花紋的花葉品種和葉片多次分裂,形成美麗花邊的綴化品種。

歐洲鳳尾蕨Pteris cretica的花葉品種『白玉』歐洲鳳尾蕨Pteris cretica"Albo-Lineata"。攝於上海植物園。

星蕨Microsorum punctatum及其綴化品種『魚尾』星蕨Microsorum punctatum"Cristantum"。

波士頓蕨Nephrolepis exaltata『Bostoniensis"的一個花葉品種(具體品種名不詳)和綴化品種短魚尾蕨Nephrolepis exaltata『Boston Compacta"。後者小葉分叉,形如魚尾。

腎蕨屬的一個栽培品種Nephrolepis sp.三角形的葉片多次分裂,像一棵聖誕樹。

巢蕨的栽培品種『皺面』巢蕨Asplenium nidus 『Plicatum"。

蕨類植物不會產生種子,它們沿用著最原始的繁殖方式:孢子繁殖。蕨類的孢子小如微塵,只有一個細胞,它們長在同樣微小的孢子囊中。成百上千的孢子囊聚集在一起,構成了肉眼可見的孢子囊群,孢子囊群常常被叫做囊群蓋的膜包裹。這些孢子囊群在蕨葉反面常常有規律地排列,組成規則美麗的圖案。之前那張桂皮紫萁的「花束」,就是專門用來產生孢子的特殊葉片。

下面是一些蕨類的孢子囊群:

金水龍骨的孢子囊群均勻地點綴在葉片反面

瘤蕨Phymatosorus scolopendria碩大的橙色孢子囊群分布於主脈和側脈是兩邊,孢子囊群的位置在葉片正面形成明顯的突起。

長葉腎蕨Nephrolepis biserrata的孢子囊群規則地在主脈兩側排成兩列。

烏毛蕨屬線形的孢子囊群緊貼小葉中脈,線形的囊群蓋朝葉脈的方向打開。

大鱗巢蕨Asplenium antiqua線形的孢子囊群勾勒出葉片的側脈。

當然,也有一些蕨類很少甚至基本不會產生孢子囊,主要是一些栽培品種。這些蕨類可以說對密恐非常友好了。這些蕨類可以通過分株和組織培養的方法量產,滿足園藝市場旺盛的需求。

基本沒有孢子囊的波士頓蕨。它是高大腎蕨Nephrolepis exaltata的一個栽培品種。

常見的觀賞蕨類圓葉腎蕨Nephrolepis duffii,一串萌萌的小圓葉子。這個種很少出現孢子囊。

以上就是關於蕨類植物的基礎知識了。大家在逛植物園、公園或花店的時候,可以找一株蕨類植物觀察一下。當然,如果去山水秀麗的山野旅行,還可以看到在大自然中自由生長的蕨類。即使在逼仄的城市的綠化帶中,留心觀察的話,也能找到幾種頑強生存的蕨類。

井欄邊草Pteris multifida是城市中出現頻率最高的野生蕨類,在陰濕的草地、濕潤的牆角磚縫和水池的側壁上,常常能發現它們纖弱而頑強的身影。

當然,如果你熱愛園藝,還可以自己種植幾棵蕨類,看一看拳狀幼葉是如何舒展開的。關於蕨類的栽培方法與技巧,限於篇幅,以後再跟大家聊。

常見的觀賞蕨類腎蕨Nephrolepis auriculata。不僅可以盆栽觀賞,一些公園還有露地栽培作為景觀植物。攝於上海植物園。

最後,給大家出道題目:下圖的4種植物中,有一種不是蕨類,猜猜是哪一個?

註:本文的圖片除特別註明來源的以外,均由筆者攝於上海辰山植物園。筆者根據植物園掛牌及參考資料【1】進行鑒定。如有鑒定錯誤,歡迎指正。

參考資料:【1】.《蕨類植物遷地保護的方法與實踐》,嚴岳鴻、石雷/主編,中國林業出版社

【2】Jerald Pinson,ABOUT FERNS,AMERICAN FERN SOCIETY,https://www.amerfernsoc.org/about-ferns/

【3】Royal Horticulture Society , https://www.rhs.org.uk/ (具體詞條不一一羅列了)

【4】Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Main_Page(具體詞條不一一羅列了)

備註:圖X「:」後面的文字為插圖的註解文字。

文:周明瑋

圖: Hosta

編輯:荼蘼

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