20221111上午

苔藓植物多样性与生态适应

高等植物中唯一无维管束的

苔藓形体结构特别简单（上）

占优势：分化与退化

不均匀分布

左图：全球分布；右：纬度分布

藓类全球分布

假根、拟茎、拟叶；功能和发生都和被子植物不一样

泡湿后镜检

一般配子体长成、原丝体就消失

例外：烟杆藓、苞叶金发藓配子体极度退化，只剩下原丝体，靠其光合作用供养孢子体。当其在野外不长孢子体时，我们是很难发现它的。光藓、生于幽暗洞穴、罕见、配子体和原丝体共存。

中肋

细胞层数、甚至细胞壁厚度

苔类叶片 茸苔纤毛、管叶苔

水囊

背、腹、侧面

有的叶片特别简单（几个细胞、原始）

形状、细胞壁厚度（加厚弯曲）、表面平滑/ 粗糙（疣 形状-星状、马蹄状、刺状）、叶边缘细胞分化（几裂、齿由几个细胞构成、单齿/双齿）、油体、淀粉粒（角苔）

变化不大

（南美物种、较原始。无中文名）、大角苔

黄角苔、短角苔

变化不大

苔类叫假蒴柄，孢蒴成熟后，假蒴柄迅速伸长，常倒塌，与藓类不同

蒴齿是藓类独一无二的特征。少数无齿（泥炭藓、黑藓）

线齿：由一个完整的细胞伸长形成

节齿：有多个降解（只剩下细胞壁）的细胞纵向排列形成的

左：对生双层齿 右：互生双层齿

下二线齿类、其余节齿类（干燥时发生不同程度扭曲、内蒴齿和外蒴齿）

旋转裂、纵裂、盖裂

线齿类（盐罐） 节齿类（紧——干燥松散）

苔类 线性裂开 弹丝

角苔类、假弹丝（无功能）、慢慢开裂

孢蒴异化、被发现的唯一虫媒苔藓

示弹丝

是、是一个单系。苔和藓聚在一起

目级

目级

为什么不是平均分布？星：全基因组复制事件。藓类多

不是低等植物。而且原始。四（-五）亿年前起源。漫长的演化过程中灭绝的类群多。“割裂”——形态谁跟谁也不连着

苔藓无维管束，化石难保留、很少

双星藻目、鞘毛藻目

以上基因组数据

角苔 淀粉粒 形态特征与藻类

苔类没有上述的气孔

体型小但遗传物质并不少

时间上不均匀

属于基部类群

分类非常复杂

欧洲的腐生苔、与菌类共生。目前唯一异养的苔藓植物

光藓*

苔藓对微环境的湿度、温度和光照的适应*

理解低温——想海拔

长在热带不代表适合高温

培养箱15度

逆境策略-无性繁殖非常发达、芽孢

——有性生殖必须要水

变水性、被子植物只有种子具有。（研究热点）

苔藓的气孔演化问题（研究热点）

显形气孔、隐形气孔*

蒴帽属于配子体。气孔、孢蒴变干孢子散发。苔藓气孔无ABA 无法关闭

贵州师范大学 张朝阳

吴鹏程 地理区系

结皮苔藓

图片来自文献和网络下载。三脚架、高像素、微单。

卫然|蕨类植物的分类与系统学研究

维管组织：更加适应陆地生活

孢子囊穗、着生部位

木贼科：

最为原始类群、植株简化、叶片退化成膜质的托叶鞘结构、主要利用地上绿色茎进行光合作用。茎具几叶、中空

梅溪蕨（澳大利亚）

铁角蕨科、轴果蕨科、金星蕨科、蹄盖蕨科

鳞毛蕨科、三叉蕨科

对“拟蕨类”发出挑战

不自然。有的并非单系类群

大部分运用了秦仁昌关于“水龙骨科”的概念

科下属间关系存在问题

PPG（效仿APG）

新增2科—— 53科

PPG Ⅰ 只承认3属

被合并角蕨属等2属应被移除

角蕨：角状刺

“蹄盖蕨科”概念的更新

不确定属分布于中南美洲

瓦韦属与近缘类群的单系性是否得到了支持

瓦韦属内部深层系统发育关系如何

共衍征

系统位置相互嵌套、隔丝形态变异幅度

分布范围、根状茎、根状茎鳞片、鳞片是否具毛、叶型、习性、孢子囊群是否聚合、孢子囊群排列方式

！整合生物学证据

分子片段标记

生态数据（降水数据、土壤数据、气候数据）

全数据矩阵：新思路；更深入探讨进化问题

蕨类植物大系统框架的问题

转录组

系统关系远近？

某些物种甚至是复合体的物种划分、物种形成的机制问题

分子证据——杂交起源

基因组

以上的研究说明虽然PPG系统推出、争论了上百年的蕨类植物分类系统的划分有了质的飞跃。但这并不代表我们在后PPG时代，针对蕨类植物系统演化的争论就此停止，相反地，随着基因技术的发展、基因组时代的来临、可以获取更多信息的大数据技术——数据矩阵被我们开发，逐步地被运用到研究当中，因此我们在今后的若干年内还面临着非常巨大的挑战，比如科属划分新证据、学科交叉深入研究物种起源和形成问题。