泥炭蘚的生存智慧

泥炭蘚是泥炭蘚科泥炭蘚屬植物的統稱，主要生長在水濕環境及沼澤地帶。泥炭蘚這個名字的由來，是指其植物體下部枯死后可形成泥炭。泥炭蘚能夠在這種特殊的環境中生存下來，在龐大的苔蘚植物家族里占有一席之地，與其獨到的生存智慧是分不開的。

泥炭蘚植株莖的頂端短枝叢生，呈現菊花狀，故又名“?；ú荨薄?/p>

泥炭蘚莖上有強枝和弱枝兩種類型。莖頂端叢生的菊花狀枝和莖部向上伸展的枝屬于強枝。強枝伸展到空中，奧秘有三：其一是在有限的空間里，讓帶有葉綠體的葉片有更大的面積接受光線，有利于光合作用的進行；其二是增加強枝攔截和接收空氣中塵埃的機會，以便從中汲取生長所需的養分；其三是在強枝頂端生出孢（bāo）蒴（shuò）（指苔蘚植物孢子體頂端產生孢子的結構），便于孢子向更廣闊的空間傳播。

弱枝附莖下垂，與主莖之間形成諸多空隙，可以產生毛細作用（類似油燈燈芯的作用），妙處有兩點：首先能起到儲水的作用，而且有實驗表明，泥炭蘚植株之間毛細作用的吸水量可達其自身重量的4倍之多；其次隨著水分從基部往頂端輸送，可使整個植株或群落降溫，減少烈日對頂端或群落的灼曬損傷。

泥炭蘚葉分為莖葉和枝葉兩種，有著不同的作用。莖葉貼著莖，通常比枝葉長而大，呈舌形、三角形或劍頭形，而且莖葉與莖之間形成空隙，也能通過毛細作用儲蓄水分。

?解剖鏡下泥炭蘚的枝和葉（供圖/韓國營）

枝葉位于強枝和弱枝上，呈長卵形、闊卵形或狹長披針形。葉片常內凹、邊緣常內卷，呈瓢形，因此其儲水功能強大。有研究表明，葉片瓢形凹槽內儲存水的質量是葉片無色細胞所能儲存水質量的8.5倍。

此外，泥炭蘚葉片細胞間有凸起結構，擴大了濕潤空氣與葉片的接觸面積，加快了葉片從空氣中吸水的速度和吸水量。泥炭蘚莖葉質地柔軟有彈性，水滴與葉片碰撞后結合在一起不會分離，有利于莖葉把下落速度較快的雨水收入囊中，快速儲蓄雨水。

在顯微鏡下觀察，能清晰地看到泥炭蘚葉片是由大型的無色透明細胞和狹長的綠色細胞相間構成。在空間上，無色細胞猶如超大儲水袋，可以將其想象成一個無色透明的氣球，狹長的綠色細胞穿梭在無色細胞間連接成網狀，兩種類型的細胞交織生長。綠色活細胞連接成網，增強了葉片的支撐力，無色細胞為光合作用活動提供足夠的水源。

?泥炭蘚枝葉的無色細胞、綠色細胞和螺紋（供圖/韓國營）

?泥炭蘚枝葉的無色細胞上的水孔（供圖/韓國營）

其中的無色細胞是生理上的死細胞，其上具有水孔，能快速吸收并儲存大量水分，使泥炭蘚成為苔蘚植物中吸水能力最強的一類苔蘚，也因此被稱為“超級海綿”。同時，無色細胞具有粗糙結構（無色細胞因螺紋分布，使得細胞壁表面內凹或外突，這些凹凸不平的凸起和大量水孔的存在，使泥炭蘚葉片表面粗糙），其中含有親水的纖維素物質，使得葉片表面具有超親水性。它的水孔可與外界保持氣體交換，利于水分進入無色細胞內部。葉片中部無色細胞也通過水孔連通，便于水分在細胞間傳導。

汽車輪胎中含有一層鋼絲網，可以防止輪胎爆胎。而泥炭蘚在大型無色細胞表面也常有加厚的螺紋結構，同樣起到防止“儲水袋”炸裂的作用。另外，干旱條件下，泥炭蘚體內缺失水分時，螺紋的存在還能避免無色細胞塌陷。

泥炭蘚莖和枝含有大型無色表皮細胞，主要起著儲存和疏導水分及養分的作用，也具有水孔和螺紋。

所以說，整個泥炭蘚植株就像一個全身掛滿被鋼絲網加固過的儲水袋的小矮人，同時具備了支撐力和耐受力。

而且，泥炭蘚還能及時“甩掉”衰老的部分，輕裝上陣為生存而奮斗——基部年老植株不斷枯萎沉積形成泥炭，前端植株向上、向外生長拓展空間，整個植物體始終保持強勁的生機活力。

泥炭蘚體內含有豐富的長鏈糖醛酸聚合物，當生存環境中存在Mg2+（鎂離子）、Ca2+（鈣離子）等陽離子時，泥炭蘚便會釋放糖醛酸羧基中的H+（氫離子）與之進行交換。通過這種離子交換行為，泥炭蘚一方面吸收外界的陽離子，滿足自身所需營養元素；另一方面酸化周圍環境，抑制其他苔蘚和植物的生長，有利于其自身向上、向外生長，捍衛和拓展生存領域。

泥炭蘚的孢蒴呈球形，球上有蒴蓋，成熟時顏色呈棕栗色。泥炭蘚孢蒴下部儲存空氣，上部儲存著10萬個或更多的孢子。在光照下，孢蒴脫水，內部薄壁細胞強烈收縮，孢蒴形狀從球形收縮成圓柱形，下部氣壓增加到200～500千帕之間。孢蒴就像高射炮一樣爆炸發射，在極短時間內把蒴蓋噴開。上部儲存的孢子隨著高壓氣流，以每秒7.9～29.8米的速度（平均速度16米/秒），呈渦環方式（指在以某一方向運動的流體中，形成的以運動方向為軸心的旋轉閉合。）上升，仿佛迷你型的蘑菇云一樣，最終上升到10厘米以上——適合擴散的高度。

?泥炭蘚已近成熟待噴射的孢蒴（棕色小球）（供圖/韓國營）

此“高射炮蘚”存在天然的巧妙之處。一是“炮身”——孢蒴內部結構設計巧妙：孢蒴下部中空，收縮使儲存的空氣成為“開炮”的動力；二是“炮彈”——孢子飛行狀態巧妙：數以萬計的孢子抱團以渦環式高速上升，如同首尾相接的龍卷風，大大降低空氣阻力，增加上升高度；三是“炮彈”精準命中目標區域，為孢子的傳播距離提供保障，增大了泥炭蘚拓展新生存空間的機會。

小小泥炭蘚，生存智慧高，儲水小能手，炮彈欲與天比高。苔蘚植物，它常常出現在文人墨客的詩句里，也有著自己獨到的生存智慧。有機會去找尋一下它們，仔細觀察，也許你會有新的發現。

（責任編輯 / 張麗靜? 美術編輯 / 周游）