二、苔纲的代表植物
(一)地钱属(Marchantia)
地钱属是地钱目中习见的植物,本属中的代表植物地钱(Marchantia polymorpha L.),分布广泛,喜生于阴湿的土地上,故常见于林内、井边、墙隅。植物体较大,为绿色分叉的叶状体,平铺于地面(图 4-2,A、B)。上面表皮有斜方形网纹,网纹中央有 1 个白点。下面有多数假根及紫褐色鳞片,假根及鳞片都有吸收养料,保存水分,固定植物体的功能。叶状体颇厚, 为多层细胞所组成。其前端凹入处有顶端细胞,此细胞能不断地分裂形成新细胞,是地钱的生长点部分。这些细胞继续生长分化,即形成地钱配子体的各种组织。将成熟的叶状体(配子体)横切,可以看到内部的构造(图 4-2, E),最上层是表皮,表皮下有 1 层气室(air chamber),气室的底部有许多不整齐的细胞,排列疏松,细胞内含有许多叶绿体,这是地钱的同化组织。室与室之间有不含或微含叶绿体的细胞,成为两室的限界。每室的顶部中央有个气孔(airpore),孔的周围由数个细胞构成烟囱状。气孔无闭合能力, 肉眼从叶状体背面看到的菱形网纹,即为气室的分界,而中央的白点即为气孔。气室以下是由多层细胞组成的薄壁组织,内含有淀粉或油滴。有时也可以看到粘液道。下表皮与薄壁组织的细胞紧紧相连。
地钱是雌雄异株植物,当有性生殖的时候,在雄株植物体的中肋上生出雄生殖托(anth-eridiophore)(图 4-2,A、F),雄生殖托圆盘状,具有长柄。雄生殖托内生有许多精子器腔,每 1 腔内生 1 个精子器,精子器腔有
小孔与外界相通。精子器卵圆形,其壁由 1 层细胞构成,下有 1 个短柄与雄生殖托组织相连。成熟的精子器内具有许多精子,精子细长,顶端生有两条等长的鞭毛。在雌株的中肋上,生有雌生殖托(archegoniophore)(图 4-2, B、C),雌生殖托伞形,下垂 8—10 条指状芒线(ray),在两芒线间生有 1
列倒悬的颈卵器,每行颈卵器的两侧各有 1 片薄膜将其遮住,称蒴苞
(involucre),颈卵器成瓶状,具有颈部及腹部和 1 个短柄。雌、雄生殖器官成熟时,精子器内的精子逸出器外,以水为媒介,游入成熟的颈卵器内。精子与卵结合形成合子,合子在颈卵器内不经休眠,即发育为胚而形成孢子体(图 4-2,H-K)。地钱的孢子体分为 3 个部分,顶端为孢子囊(孢蒴),
孢子囊基部有 1 个短柄(蒴柄),短柄先端伸入组织内而膨大,即为基层, 基足吸收配子体的营养,供孢子体的生长发育。当无性生殖时,孢蒴内细胞, 有的经减数分裂后形成同型孢子;有的不经减数分裂伸长,细胞壁螺旋状加厚而形成弹丝(elater)。孢蒴成熟后,撑破由颈卵器基部细胞发育的假蒴苞(pseudoperianth),而伸出于外,由顶部不规则裂开,孢子借弹丝的作用散布出去。孢子同型异性,在适宜的环境中萌发雌性或雄性的原丝体,原丝体呈叶状,进一步发育形成新的植物体。
地钱除有性及无性生殖外,也有营养繁殖。地钱的营养繁殖主要是胞芽
(gemmae),胞芽生于叶状体背面中肋上的绿色芽杯(cupule)中。胞芽形如鼓藻(Cosmarium)而一端具细柄,成熟时胞芽由柄处脱落,散发于土中, 萌发成新的植物体。由于地钱是雌雄异株,都可以产生胞芽,胞芽发育形成的新植物体,性别不变,与母体相同(图 4-3)。地钱的营养繁殖,除胞芽外,植物体较老的部分,逐渐死亡腐烂,而幼嫩部分,即分裂成为两个新植物体,这种现象在苔藓植物中甚为普遍。
综上所述,可以归结地钱的生活史如下:孢子发育为原丝体,原丝体发育成雌、雄配子体,在雌、雄配子体上分别形成精子器和颈卵器,在精子器内产生精子,颈卵器内产生卵,以上这个过程称有性世代( sexual generation)或配子体世代,细胞核的染色体数目为单倍体(haploid),通常以(n)来表示。精子和卵结合成为受精卵,即合子,合子在颈卵器内发育成胚,由胚进一步发育成为孢子体,这个过程称无性世代( asexual generation)或孢子体世代,细胞的染色体数目为二倍体(diploid),通常以(2n)来表示。孢子母细胞经减数分裂为四分孢子,使 2n 又变成 n。地钱的配子体是绿色的叶状体,能独立生活,在生活史中占主要地位。孢子体退化,不能独立生活,寄生在配子体上(图 4-4)。