蕨类植物的秘密生活

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• 典型的蕨类植物孢子囊由一个直径约1/128英寸（0.2毫米）的球状孢子囊和其上所连的细柄所组成。孢子囊壁仅有一层细胞的厚度，因此纤薄、易碎且透明。有一列延经顶部的细胞显得与众不同。这类细胞被称为“环带”，环带比周围细胞的颜色更深，环绕了整个孢子囊的2/3。这些细胞的内侧和径向壁发生了增厚但是外壁却很薄且有良好的弹性。黑色的径向壁让环带看起来是分段的，由于外观如此，有的学生第一次看到这些环带的时候，常常说它像蠕虫。在孢子囊的前侧，环带让位于2个瘦长的横向细胞，称为裂口。 在孢子弹射的时候，环带充分利用了水的物理和化学性质。这些性质源于水的极性，极性是由水分子上氧原子周围所带的微量负电荷和氢原子周围所带的微量正电荷所创造出来的。不同的水分子间，具有相反电荷的区域相互吸引，形成了一种微弱的、短暂的化学键。这种吸引力让水具有聚合性——让水具有彼此结合在一起的趋势，甚至处于液态的时候。通过水分子间的聚合所产生的轻微张力，可以支撑小虫子的重量，使其能在池塘水面跑来跑去。因为小虫子的重量不足以打破水面上的聚合力，所以小虫子不会沉下去。 极性还和水的另一个性质有关：黏附性，即吸附于带电表面的能力。通过没有装满水的水杯就能看明白水的黏附性。如果注意看杯子和水平面接触的位置，你会发现水面边缘有一点弯弯的上升。这个“弯弯的上升”，被称为弯液面，是由于水黏附于玻璃而形成的。在植物中，这种黏附性质十分重要，因为纤维素可以强有力的吸附水，纤维素带有电荷的分子，是植物细胞壁最主要的组成部分。黏附性质使一些物质亲水，如木质；使一些物质防水，比如蜡纸。 环带如何通过聚合作用和黏附作用来发射这些孢子呢？最好的解释也许是通过法国化学家皮埃尔·贝特洛1850年首次完成的简单实验来进行类比。贝特洛拿了一个装满水的厚壁玻璃管，然后将其密封，使玻璃管中只有水和一点点气泡。他慢慢地将玻璃管加热至86℉（30℃... (查看原文)

  solarfe 1 回复 8赞 2021-06-24 15:11:13

• 有一些名称是从古希腊流传至今的，这使得我们可以更有把握地去判断这些名字的由来。在古希腊的词汇中，往往用Pteris来表示蕨类植物，源自Pteron，翅膀或者羽毛的意思，有可能是指某些蕨类植物的样子像羽毛一般。现在Pteris则指的是主要分布于热带的凤尾蕨属，该属大概有250种左右。另外的一个源自古希腊的名字是Adiantum，铁线蕨属。它源自Adiantos，不可湿润之意，指的是其叶子不会被水打湿。当水落到叶片上时，一下子变成了银灰色的小水珠很快就滚了下去。很早以前，有一些古希腊人认为既然动物有雌雄之分，那么植物也应该是这样。因此，他们使用了Thelypteris(沼泽蕨属），来源于Thelys，及雌性的意思，加上Pteris，即蕨类植物，来命名这类有着优雅形态的叶片的蕨类植物（故此更有雌性气质），而另外一类看起来比较粗犷的则是“男蕨”[male fern，现在被称为欧洲鳞毛蕨（Dryopteris filix-mas）]。古希腊人还认为某种铁角蕨（我们不确定究竟是哪一种）对治疗脾脏疾病很有用处。由此，铁角蕨（Asplenium）源于希腊文Splen，也就是脾脏的意思。 当然，蕨类植物的名字也会用来纪念蕨类植物学家。仁昌蕨属（Chingia）就是以著名的中国植物学家秦仁昌先生（1898~1986）来命名的，他不仅以研究蕨类植物而闻名，还是第一个远渡重洋同西方人一起开展研究工作的中国科学家。 有些名字则表明了该属植物首次被人们所发现的地点。因此有了伏凤蕨属（Afropteris，指非洲)、树碗蕨属（Costaricia，指哥斯达黎加）和绒毛蕨萁属（Japanobotrychium，指日本）。一个属要是以富士山（Fuji)来命名的话，就会出现这样的一种情况：当这座山的名字被拉丁化成了Fuzi(《国际植物命名法规》规定）再加上Filix(蕨类植物Fern的拉丁化)在后头，... (查看原文)

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