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腳邊的綠色小雨傘-臺灣常見的地錢類植物

地錢(Marchantia polymorpha ,地錢科)雌性個體。地錢分布在臺灣中部的中至高海拔地區 胡哲明攝

地錢類植

走在潮溼、陰涼的山間,夏天的暑氣被隔絕在外,路邊岩壁上有許許多多的綠色小小雨傘插在地上,這些比小指甲還要小的小雨傘,就是今天的主角-地錢類植物。

地錢是一種泛世界分布的物種,可能很多人都曾聽說過這個植物,因為教科書通常以它當做蘚類植物的代表。雖然臺灣也有地錢分布,不過其實我們在野外最常看到的片體型苔蘚,多半是其他種類。如果你注意看地錢,會發現這些小雨傘的型態似乎不只一種,有些傘頂上很平,有些則有指狀的分叉。形態不同的雨傘代表著不同的性別,傘頂很平的是雄性的配子枝,而有指狀分叉的則是雌性的配子枝。而在指狀構造下有一小團一小團黃色的東西,那是地錢的孢子囊,正準備破開釋放出孢子。

如果細心一點,會發現不同型態的小雨傘常出現在不同的小片區域或生長在不同的植株上。像這樣雌雄配子枝長在不同個體上的現象,稱之為雌雄異株。這可跟其他大部份身兼兩性構造的植物不同,反而和人或一般的動物比較類似。沒有錯,這麼小的植物也有性別的差異呢!

地錢的精子具有鞭毛,而精子也必須從雄配子枝的傘頂游到雌配子枝指狀下的雌性構造中才能授精。地錢沒有像花粉可以在空中飄的本領,精子要怎麼樣才能前去完成傳宗接代的任務呢?答案就在下雨過後在地錢表面形成的水膜,傘頂表面有一層亮亮的水層,精子從這裡開始,辛苦地沿著植物表面的水,有時雨滴濺起也可以帶著精子們一起飛躍,就這麼一步步地向著雌配子枝前進。也就是這個原因,再加上地錢的氣孔不太有脹縮調節大小的功能,因此地錢類的植物幾乎都只能生存在長年溼潤的地方。

也可別看地錢個兒這麼小,它可是第一個被證實有性染色體的植物呢!早在近一個世紀前,日本學者就已經報導了地錢的性染色體。雖然時至今日,對於決定地錢是男是女的機制,仍不甚清楚,不過地錢的性別算是相當穩定。若你養單一性別的地錢,它就沒有機會產生孢子。那要怎麼培育下一代呢?利用胞芽杯(gemma cup)。這個小杯子是粗裂地錢一個無性繁殖的構造,綠色小圓盤稱作胞芽(gemma),從胞芽杯中的一些細胞增生而來,每一個成熟的小圓盤大約有50~100個細胞,它可以大量產生,經由水或其他方式傳播,效率大概比精子游泳高得多,所以是重要的繁衍機制。

 

  • 上 圖:地錢(Marchantia polymorpha ,地錢科)雌性個體。地錢分布在臺灣中部的中至高海拔地區 / 胡哲明 攝

撰文/胡哲明


地錢(Marchantia polymorpha ,地錢科)雌性個體的傘頂有指狀分叉。指狀構造下的黃色團狀物是孢子囊 胡哲明攝

地錢是一種泛世界分布的物種,可能很多人都曾聽說過這個植物,因為教科書通常以它當做蘚類植物的代表。雖然臺灣也有地錢分布,不過其實我們在野外最常看到的片體型苔蘚,多半是其他種類。如果你注意看地錢,會發現這些小雨傘的型態似乎不只一種,有些傘頂上很平,有些則有指狀的分叉。形態不同的雨傘代表著不同的性別,傘頂很平的是雄性的配子枝,而有指狀分叉的則是雌性的配子枝。而在指狀構造下有一小團一小團黃色的東西,那是地錢的孢子囊,正準備破開釋放出孢子。

如果細心一點,會發現不同型態的小雨傘常出現在不同的小片區域或生長在不同的植株上。像這樣雌雄配子枝長在不同個體上的現象,稱之為雌雄異株。這可跟其他大部份身兼兩性構造的植物不同,反而和人或一般的動物比較類似。沒有錯,這麼小的植物也有性別的差異呢!

地錢的精子具有鞭毛,而精子也必須從雄配子枝的傘頂游到雌配子枝指狀下的雌性構造中才能授精。地錢沒有像花粉可以在空中飄的本領,精子要怎麼樣才能前去完成傳宗接代的任務呢?答案就在下雨過後在地錢表面形成的水膜,傘頂表面有一層亮亮的水層,精子從這裡開始,辛苦地沿著植物表面的水,有時雨滴濺起也可以帶著精子們一起飛躍,就這麼一步步地向著雌配子枝前進。也就是這個原因,再加上地錢的氣孔不太有脹縮調節大小的功能,因此地錢類的植物幾乎都只能生存在長年溼潤的地方。

 

地錢(Marchantia polymorpha ,地錢科)雄性個體,精子藉著傘頂表面的水層向雌配子支前進 胡哲明攝 粗裂地錢(Marchantia paleacea ),分布於溪頭、梅峰、阿里山等地 胡哲明攝
  • 上 圖:地錢(Marchantia polymorpha ,地錢科)雌性個體的傘頂有指狀分叉。指狀構造下的黃色團狀物是孢子囊 / 胡哲明 攝
  • 左 圖:地錢(Marchantia polymorpha ,地錢科)雄性個體,精子藉著傘頂表面的水層向雌配子支前進 / 胡哲明 攝
  • 右 圖:粗裂地錢(Marchantia paleacea ),分布於溪頭、梅峰、阿里山等地 / 胡哲明 攝

撰文/胡哲明


石地錢(Reboulia hemisphaerica ,多室石地錢科),臺灣各地皆有分布,如陽明山、溪頭、梅峰、阿里山等地。片體邊緣紫紅色,雌配子枝的傘頂有5裂 胡哲明攝

也可別看地錢個兒這麼小,它可是第一個被證實有性染色體的植物呢!早在近一個世紀前,日本學者就已經報導了地錢的性染色體。雖然時至今日,對於決定地錢是男是女的機制,仍不甚清楚,不過地錢的性別算是相當穩定。若你養單一性別的地錢,它就沒有機會產生孢子。那要怎麼培育下一代呢?利用胞芽杯(gemma cup)。這個小杯子是粗裂地錢一個無性繁殖的構造,綠色小圓盤稱作胞芽(gemma),從胞芽杯中的一些細胞增生而來,每一個成熟的小圓盤大約有50~100個細胞,它可以大量產生,經由水或其他方式傳播,效率大概比精子游泳高得多,所以是重要的繁衍機制。

不管是配子枝或是胞芽杯,其型態都是蘚類植物的重要分類依據,比方毛地錢(Dumortiera hirsuta ),就是其雌配子枝上像是長滿了毛; 而石地錢(Reboulia hemisphaerica )的雌配子枝有5裂,且下半部像一個半球一般,都是很典型的特徵。

地錢類植物可以說是濕生地的一個指標,一般來說它喜好生長在比較潮溼的地方,陽明山國家公園、雪霸國家公園、玉山國家公園、太魯閣國家公園的水邊或長年濕潤的岩壁邊、濕潤的森林底部都常常可以觀察到。而被破壞、太乾燥的地方,或是雜草叢生之處它都不喜歡,所以通常看得到地錢類植物,代表自然環境通常相當不錯,希望大家以後到野外除了觀察蟲魚鳥獸,也要多多留意這些綠色小雨傘喔!

毛地錢(Dumortiera hirsuta ,地錢科),分布在臺灣北到南的低至高海拔地區,陽明山、玉山、墾丁國家公園皆可見到。如天鵝絨般全株有毛 胡哲明攝
  • 上 圖:石地錢(Reboulia hemisphaerica ,多室石地錢科),臺灣各地皆有分布,如陽明山、溪頭、梅峰、阿里山等地。片體邊緣紫紅色,雌配子枝的傘頂有5裂 / 胡哲明 攝
  • 下 圖:毛地錢(Dumortiera hirsuta ,地錢科),分布在臺灣北到南的低至高海拔地區,陽明山、玉山、墾丁國家公園皆可見到。如天鵝絨般全株有毛 / 胡哲明 攝

撰文/胡哲明

作者簡歷

作者 胡哲明

胡哲明 | 臺大生態學與演化生物學研究所教授

國立臺灣大學植物學系畢業,現任教於臺大生態學與演化生物學研究所,專長與興趣在植物系統分類與分子演化。