基督教复临安息日会青年荣誉问答书/自然/地衣、苔藓和地钱
| 地衣、苔藓和地钱 | ||
|---|---|---|
| 自然 世界总会 |
技能等级 3 | 
|
| 引入年份：1961 年 | ||
大多数植物细胞中含有双倍染色体（二倍体，即每条染色体都有一条包含相同遗传信息的配对染色体），而苔藓细胞中只有一套染色体（单倍体，即每条染色体在细胞中都只有一份拷贝）。苔藓生命周期中也存在拥有完整配对染色体的时期，但这仅发生在孢子体阶段。
苔藓的生命从一个单倍体孢子开始，孢子发芽形成原丝体，原丝体可以是丝状体群或片状体（扁平且类似于叶状体）。这是苔藓生命周期中的一个短暂阶段。从原丝体中长出配子体（“配子体”），配子体分化为茎和叶（“微叶”）。从茎或枝的顶端发育出苔藓的性器官。雌性器官被称为颈卵器（单数：颈卵器），并被一组被称为蒴萼的变态叶所保护（复数：蒴萼）。颈卵器有一个被称为腹部的颈部，雄性精子会游入其中。雄性器官被称为精子器（单数：精子器），并被被称为苞萼的变态叶包裹（复数：苞萼）。
苔藓可以是雌雄异株或雌雄同株。在雌雄异株苔藓中，雌性和雄性性器官分别生长在不同的配子体植物上。在雌雄同株苔藓中，它们生长在同一株植物上。在有水的环境下，来自精子器的精子会游向颈卵器并进行受精，从而产生一个二倍体孢子体。苔藓的精子具有两条鞭毛，有助于它们进行推进。没有水，受精就无法进行。受精后，未成熟的孢子体从颈卵器腹部的底部向外生长。孢子体大约需要四分之一到半年的时间才能成熟。孢子体的身体由一根长柄（称为蒴柄）和一个顶部带有盖子的囊状体（称为蒴盖）组成。蒴囊和蒴盖又包裹在一个单倍体的帽状体中，帽状体是颈卵器腹部的残留物。当蒴囊成熟时，帽状体通常会脱落。在蒴囊内，产生孢子的细胞进行减数分裂形成单倍体孢子，生命周期由此重新开始。蒴囊的口部通常有一圈牙齿，称为蒴齿。有些苔藓可能没有蒴齿。
在一些苔藓中，叶或枝上会产生被称为芽胞的绿色营养结构，它们可以断裂形成新的植物，而无需经历受精过程。这是一种无性繁殖方式。
许多地衣通过无性繁殖的方式进行繁殖，要么通过营养繁殖，要么通过散播包含藻类和真菌细胞的孢子。粉芽（单数：粉芽）是包裹在真菌丝中的少量藻类细胞，它们形成于称为粉芽体的结构中，粉芽可以随风散播。另一种孢子是地衣枝，它是从叶状体中长出的细长突起，通过机械方式断裂散播。特别是丛状地衣很容易断裂。由于叶状体分化程度较低，孢子形成和营养繁殖之间的界限往往模糊。许多地衣在干燥时会断裂成碎片，通过风的作用进行散播，当水分恢复时，它们会继续生长。
许多地衣真菌似乎以真菌的典型方式进行有性繁殖，产生孢子，这些孢子可能是性融合和减数分裂的结果。这些真菌孢子在散播后必须与合适的藻类伙伴相遇才能形成功能性地衣。这可能是担子菌地衣中常见的繁殖方式，它们形成的子实体类似于它们的非地衣化近缘种。在子囊菌地衣中，孢子是在产生孢子的体中产生的，三种最常见的产生孢子的体类型是子囊盘、子囊壳和分生孢子器。
地钱的生命从一个单倍体孢子开始，孢子发芽形成原丝体，原丝体可以是丝状体群或扁平的叶状体。原丝体是地钱生命周期中的一个短暂阶段，从原丝体中会长出成熟的配子体（“配子体”）植物，配子体植物会产生性器官。雄性器官被称为精子器（单数：精子器），它们会产生精子细胞。精子器群被一层称为苞萼的保护细胞所包裹（复数：苞萼）。与其他陆地植物一样，雌性器官被称为颈卵器（单数：颈卵器），并被周围的薄薄的蒴萼所保护（复数：蒴萼）。每个颈卵器都有一个细长的空心管，称为“颈部”，精子会游入其中，到达卵细胞。
地钱物种可以是雌雄异株或雌雄同株。在雌雄异株地钱中，雌性和雄性性器官生长在不同的配子体植物上。在雌雄同株地钱中，两种类型的生殖结构生长在同一株植物的不同分支上。无论哪种情况，精子都必须从产生它们的精子器游到保存卵细胞的颈卵器。地钱的精子具有两条尾状鞭毛，有助于它们进行推进。它们的路程还受到雨滴飞溅或覆盖植物的薄水层的帮助。没有水，精子就无法从精子器游到颈卵器。
在有水的环境中，来自精子囊的精子会游动到颈卵器，并发生受精作用，最终产生一个二倍体的孢子体。受精后，颈卵器内的未成熟孢子体发育出三个不同的区域：（1）一个足部，它既能将孢子体固定在原位，又能从“母体”植物中获取营养，（2）一个球形或椭圆形的孢蒴，孢子会在其中产生，并分散到新的地方，（3）一个蒴柄（茎），位于其他两个区域之间，连接着它们。当孢子体发育出所有三个区域后，蒴柄会伸长，从颈卵器中伸出，并将其破裂。虽然足部仍然固定在母体植物内，但孢蒴被蒴柄推出来，伸到植物之外，进入空气中。在孢蒴内，细胞分裂产生弹丝细胞和产生孢子的细胞。弹丝是弹簧状的，当孢蒴破裂时，它们会推动孢蒴壁打开，将自己散播出去。产生孢子的细胞会进行减数分裂，形成单倍体的孢子进行散播，此时生命周期将重新开始。
2. 地衣是什么？
[edit | edit source]地衣是真菌与光合作用伙伴（称为光合共生体）的共生结合体，光合共生体可以利用阳光为地衣产生食物。光合共生体通常是绿藻或蓝藻。
3. 列举至少两种地衣对人类有价值的方式。
[edit | edit source]土壤固化
[edit | edit source]大多数地衣生长在稳定的岩石表面或老树的树皮上，但也有许多地衣生长在土壤和沙地上。在后一种情况下，地衣通常是土壤固化的重要组成部分；事实上，在一些沙漠生态系统中，维管（高等）植物的种子除非生长在地衣地壳稳定了沙子并帮助保留水分的地方，否则无法扎根。
地衣也从岩石中创造土壤。生长在岩石上的地衣会耐心地收集水分并将其保留。当水分结冰时，它会膨胀并剥离岩石表面的矿物质。然后，这些矿物质被地衣固定在原位。
牲畜饲料
[edit | edit source]一些动物，如驯鹿，会吃地衣。在驯鹿被当作牲畜饲养的北极地区，地衣是它们主要的饲料来源。
污染指示生物
[edit | edit source]虽然地衣通常生长在自然环境恶劣的地方，但大多数地衣，尤其是附生的枝状地衣和那些含有蓝藻的地衣，对人工污染物很敏感。因此，它们被广泛用作污染指示生物。
药物和染料
[edit | edit source]许多地衣会产生次生化合物，包括减少有害阳光量的色素和强大的毒素，以减少食草动物或杀死细菌。这些化合物对于地衣鉴定非常有用，并且在染料或原始抗生素方面具有经济价值。20 世纪中期，俄罗斯人使用许多松萝属物种的提取物来治疗伤口。石蕊和其他地衣染料已被合成版本大部分取代。
4. 苔藓植物与其他所有绿色植物有什么不同？说出一种用于水族馆的苔藓植物。它的作用是什么？
[edit | edit source]苔藓植物具有单细胞的、根状的结构，称为假根，它将苔藓植物固定在基质上。许多其他植物也有假根，但只有在苔藓植物中，假根是单细胞的。
苔藓植物属Riccia中超过 100 个物种之一是“细叶Riccia”（Riccia fluitans），可以在池塘中漂浮，有时用于水族馆。它有时被称为水晶草。它在水族馆中用作幼鱼的避难所，并用于活体鱼缸。它也用作增氧剂、底部覆盖物和气泡巢支持物。
5. 描述苔藓在人类经济活动中至少三种重要方式。
[edit | edit source]农业
[edit | edit source]泥炭（泥炭藓）被用于松散和施肥土壤用于农业。它也被用作泥炭混凝土的建筑材料，并且它已被用作燃料。
园林绿化
[edit | edit source]苔藓被用作盆景艺术中的基层。它也是一种受欢迎的室内植物。
医学
[edit | edit source]苔藓在第一次世界大战期间被用作伤口敷料。它也被用作士兵从战场转移到医院时的枕头填充物。
壁纸
[edit | edit source]20 世纪初，泥炭藓被用作壁纸。
6. 用至少三种不同类型的苔藓和地衣制作一个苔藓花园（小型玻璃缸）或“永恒花园”。
[edit | edit source]注意：此活动满足了探险者 AY 课程的要求。玻璃缸可以使用任何大小的透明容器建造，从婴儿食品罐到储物桶。
首先铺一层砾石、岩石、蛭石或珍珠岩。然后在其上放置一层土壤。将植物放在土壤上，并添加一些石头以增加趣味性。浇一次水，但不要过度浇水。盖上盖子并将容器放在可以接受间接阳光的地方。如果容器壁上开始长藻类，请移至阴凉处。您可能几个月都不需要打开盖子，因为温室将形成自己的气候，并且所有水分都保留在容器中。
7. 寻找并识别五种地衣、一种苔草和六种苔藓。
[edit | edit source]地衣、苔草和苔藓有数千种，提供识别指南远远超出了本章的范围。为了满足此要求，您很可能需要获得实地指南。以下是一些可能性
另一个选择是找到在线识别键
满足此要求的最佳方法是尽可能熟悉这些植物，然后走到户外看看那里有什么。每当你遇到一个标本，尝试对其进行识别。如果可能，收集一些并带回家仔细检查。这比决定要出去寻找*Cladonia portentosa*好得多。换句话说，与其决定要寻找什么然后出去寻找，不如出去看看那里有什么，然后*再*识别它。
8. 在放大镜下观察几种不同种类的苔藓的孢子帽，以观察区分许多物种的“毛帽”和“牙齿”的差异。
[edit | edit source]
藓纲是苔藓中最大的纲，包含了95%的苔藓物种。它由大约9500个物种组成，遍布全球。
该类群的特征是孢子囊有节齿；牙齿相互分离，并与它们附着在囊口处的基部相连。当盖子脱落时，这些牙齿就会暴露出来。在其他苔藓类群中，囊要么是附着盖子的线齿，要么是无盖无齿地裂开。
囊结构
[edit | edit source]在藓纲中，囊（孢子囊）的结构及其发育模式对苔藓科的分类和识别非常有用。大多数藓纲产生一个带盖（盖子）的囊，当囊内的孢子成熟并准备好散布时，盖子会脱落。由此揭示的开口称为口（意为“嘴”），周围有一到两个周缘齿。周缘齿是由特殊增厚细胞壁的残留物形成的一圈三角形“牙齿”。通常一个周缘齿上有16个这样的牙齿，而在藓纲中，牙齿彼此分离，能够既折叠起来覆盖口，又能折叠回去打开口。这种牙齿的关节被称为节齿。
有两种基本节齿周缘齿类型。第一种被称为单裂，由一圈16个周缘齿组成。第二种类型是藓亚纲中发现的双裂周缘齿。在这种类型中，有两圈周缘齿——内侧的内周缘齿（内周缘齿的简称）和外侧的外周缘齿。内周缘齿是一个更精细的膜，其牙齿排列在外周缘齿的牙齿之间。藓纲中有一些苔藓的囊没有周缘齿。这些苔藓仍然经历相同的囊发育细胞分裂模式，但牙齿没有完全发育。
欲了解更多信息，请参阅