文/米雪 插圖/苔子 盧亭筑
受訪者/行政院農委會特有生物研究保育中心主任 楊嘉棟
在生態系裡,苔蘚無所不在,甚至極地、荒漠、水裡面都有;整個地球只有海裡沒有苔蘚。苔蘚是對環境非常敏感的一群生物,看似微小、卻不脆弱。數億年來,它到處旅行,小小的身體裡面蘊藏著地球的演化奧秘,記錄著落腳之處的生態密碼。仔細研究臺灣的苔蘚,我們能從它的密碼裡,讀出臺灣的生態歷史與環境特色。
臺灣是苔蘚迷的寶地,目前已發現超過1,500種苔蘚,國際認定的稀有種多達300種,臺灣特有種更高達150種,尤其在玉山、雪霸、太魯閣等高山型國家公園裡,蘊藏了無數屬於苔蘚的驚喜,等待著我們去發現。
看起來微不足道的苔蘚,可不要小看它的存在,學者認為苔蘚有可能是在4-5億年前由綠藻演化而來,是地球史上最早「登陸」的植物。各式各樣的苔蘚趴在石頭上、懶在土壤上,有些從樹木竄出、有些則從馬路縫中探出頭來,努力地綻放自己的姿態,彷彿要跟人類表達,「我,可是最厲害的漫遊者,地球上最早的旅行家。」
神秘系|不可思議的苔蘚「誰知古石上,不染世人跡」,對於著迷苔蘚研究的人而言,一說到苔蘚,一定要提到高木苔(Takakia lepidozioides),這個被日本人視為「神一樣不可思議的苔蘚」,植物體看起來像藻類、孢子體像苔類的神奇物種,發現者是日本植物學家高木典雄。研究發現,高木苔在地球存在已有數千萬年歷史,是活生生的「活化石」,日本植物學家對於這個國寶級的神苔十分執著,有些人跑遍全世界尋找高木苔,期待發現更多的奧秘。
高木苔,藻苔屬;是介於苔蘚與海藻間的原始植物,DNA僅四對,高約1公分,莖上有成對棒狀葉。性喜生長在陰暗潮濕的環境,較常見於日本、阿拉斯加等高緯度海島型高山地區的灌木叢下方及峭壁裂縫。
2005年日本國立自然科學博物館博士樋口正信(M. Higuchi)和東海大學林善雄教授合作執行「西太平洋島弧自然歷史總和研究」時,在玉山北峰與北北峰之間,海拔約3,750公尺的一處圓柏底下,發現有疑似高木苔的植株,便將樣本送到日本,透過顯微鏡辨別特徵和檢驗DNA序列後,確定真的是高木苔。
特有生物研究保育中心主任楊嘉棟表示,能在玉山發現高木苔,意義相當重大。因為高木苔屬於冰河孑遺植物。它的存在,可證明冰河時期喜馬拉雅山脈是植物避難所的假說,也可幫助我們推論臺灣在一萬年前經歷過冰河時期,而且與古大陸相連接。
要說明這點,可從高木苔的分布說起。高木苔的分布區域很有意思,目前發現的地點,包含喜馬拉雅山脈、日本本州、臺灣玉山以及婆羅洲之巔—沙巴神山,皆在海拔3,000公尺以上,然而在太平洋另一邊阿拉斯加沿海發現的高木苔,卻是分布在100多公尺的低海拔地區。「更神奇的是,日本的高木苔研究者指出,無論生長在哪裡,高木苔DNA的分子序列竟然都沒有差異,顯示是同一來源。透過這些分布足跡,以及許多研究可以推論,高木苔曾被冰封在喜馬拉雅山脈中,當冰河溶解,冰存在冰河中的苔蘚也隨之大爆發,向外擴散。當時連在一起的古大陸皆是它的擴散點,能在玉山3,000公尺以上的區域發現這個冰河孑遺植物,讓人更加確認臺灣過去曾經歷過這段地殼、生態的演變史。
多樣系|臺灣是苔蘚的神奇王國
全世界記錄到的苔蘚有2萬多種,日本有1,800多種、英國有1,000多種、北美有1,900多種,臺灣則有1,500多種;若以面積來計算,臺灣算是苔蘚種類多樣性最高的地區。之所以如此,是因為臺灣獨特的地理、氣候環境,讓不同類型的苔蘚都能在這片土地上找到適合它們生存的家園。
苔蘚的繁殖是靠著孢子散播,它的孢子很小很輕,即便是大洋洲或泛太平洋地區的孢子,都有可能隨著洋流和氣流匯聚到臺灣。而臺灣也因為位於東亞和東南亞地區交會處,受到洋流、親潮跟黑潮的流動以及颱風、季風的影響,造就了苔蘚的多樣性。豐富的地殼運動,又使它生成多座高山,種種環境因素,使得臺灣兼具熱帶、亞熱帶、溫帶和寒帶等各型氣候。眾多奇妙的因素匯聚起來,使苔蘚在臺灣創造了一個屬於自己的神奇王國。
當世界各地的孢子水動風生地展開它們的奇幻旅程,擁有多元生態環境的臺灣,就成了適合的落腳之地,也造就了臺灣苔蘚的多樣性。全世界重要的苔蘚物種、科屬,臺灣都有,在一個區段裡就可以看到非常多樣的苔蘚變化,非常有趣,因此吸引著世界各國的苔蘚研究者來臺研究。其中,著重生態保育的國家公園,也就成為研究苔蘚的最佳去處。

楊嘉棟表示,國家公園裡面的苔蘚資源非常值得去調查,在地質、景觀以及生態上都具有相當獨特的研究價值。早期臺灣苔蘚的研究多半在交通容易到達的地區,近年來各國家公園管理處陸續與學者展開園區內苔蘚調查計畫,期待補足臺灣高山苔蘚的研究部分。
例如玉山國家公園冬雪夏涼,雨量豐沛,濕度高,氣溫隨著海拔的差異變化極大。除了最知名的冰河孑遺物種高木苔外,樋口正信及林善雄教授也在園區內發現極為罕見的小壺苔(Tayloria alpicola)。
陽明山國家公園為東北季風前緣接觸地,植被有北降現象,終年多雨、空氣濕潤、雲霧嬝繞,非常適合苔蘚生長。這裡有火成岩上才會出現的被捲筒萼蘚(Cylindrocolea recurvifolia);也在湖泊中發現狹葉泥炭苔(Sphagnum cuspidatum),與臺灣水韭比鄰而居,目前臺灣只有在這兒發現到它的蹤跡。
雪霸國家公園高山林立,遺留豐富的冰河地形,橫跨寒帶與溫帶重濕氣候區,擁有眾多特有種動、植物,雪霸棉苔(Plagiothecium shevockii S. He)即是其一。
楊嘉棟在參與過陽明山國家公園和雪霸國家公園的苔蘚研究計畫後,目前正在進行太魯閣國家公園全面性樣區苔蘚調查,相信太魯閣的石灰岩地形一定蘊藏著特別的苔蘚種類,期待累積更多數據,讓臺灣的苔蘚研究再向前大跨一步。
臺灣苔蘚標本館一覽表
良好的分類基礎是研究植物生態的第一步,苔蘚標本如同其他的生物標本收集一樣,透過經年累月的收藏,可以得到生物時空變化的線索;現今已滅絕的物種,過去收藏的標本,提供了該物種存在最直接的證據。在評估物種瀕危的指標時,也仰賴博物館的標本數量做判斷。因此,國際間相關單位也會以交換標本的方式,作為全世界苔蘚鑑定,以及研究材料和參考。要注意的是,苔蘚採集需要專業訓練,於保護區進行採集更需要申請許可,一般民眾只適合觀賞,不宜採集,以免破壞生態。
是苔還是蘚?
我們常說的苔蘚植物,其實分為苔類(mosses)、蘚類(liverworts)及角蘚類(hornworts),拿出放大鏡細細觀察他們的外觀,即可分辨誰是苔,誰是蘚。「苔類」是莖葉體,分為直立和匍匐生長兩大類型,葉片通常無側葉、腹葉之分且葉尖不開裂,常具有1或2條中肋;「蘚類」有莖葉體和片狀體兩種形態,莖葉體蘚類葉片通常有側葉、腹葉之分且開裂為裂片狀,不具中肋,像鱗片一樣排列整齊,片狀體蘚類又分為簡單型與複雜型,片狀簡單型蘚類常呈現半透明狀,片狀複雜型蘚類則看起來比較厚實。
原本做植物資源調查的楊嘉棟,從陪著外國友人上山研究苔蘚到決定讀博士班研究苔蘚,一路走來,也走出了一條與眾不同的奇幻旅程。每一次新物種的發現,都讓他的研究旅程更添驚奇。而每一種苔蘚的發現,背後也都有著趣味十足的故事。跟隨他的腳步與故事,我們就能進行一趟國家公園的苔蘚探險之旅。
「1998年特生中心和美國加州科學院James R. Shevock合作進行高山地區植物調查,我們都很喜歡雪山獨特的地形與景致,一起四處做調查。Shevock在美國原本是專攻維管束植物的,來臺灣後對苔蘚產生興趣。1999年Shevock在雪山翠池玉山圓柏上找到一個非常奇特的物種,帶回去密蘇里植物園做科學鑑定後,確定是新發現的臺灣特有種,正式命名為『雪霸棉苔』。目前存放在特生中心裡面,真的很開心。」
‧僧帽管葉蘚 Colura calyptrifolia (Hook.) Dumort.
「我在宜蘭加羅湖地區的玉山箭竹上採到僧帽管葉蘚,它原來只存在歐洲、非洲還有中南美洲地區,是環著大西洋分布的物種。一開始發現時我非常興奮,但因為物種分布特性,接著會懷疑是真的嗎?於是我跟全世界研究這個屬最有名的匈牙利博物館Dr. Pócs聯絡,他很慷慨的借我一些標本,經過比對之後確認是僧帽管葉蘚,也確認它第一次在東亞被發現。」
‧銅綠護蒴蘚 Calypogeia aeruginosa Mitt
「在阿里山臺灣一葉蘭自然保留區裡一個滲水的濕地,發現非常稀有的銅綠護蒴蘚,根據紀錄只有在印度北部和喜馬拉雅一帶才有。由於阿里山是面對西南氣流最主要的降雨地帶,推測是雅魯藏布江、喜瑪拉雅縱谷地帶的氣流夠強,孢子隨著西南氣流飄洋過海來。阿里山是它第二個被發現的地方,顯微鏡下可以看到它那一粒一粒亮亮的、呈現藍色的油體,非常稀有。」
‧被捲筒萼蘚 Cylindrocolea recurvifolia (Steph.) Inoue
「我到了陽明山國家公園一定會看看被捲筒萼蘚,可以在溪流附近石頭上找找,它是火成岩地形才會出現的特殊物種,可說是大屯山火山群的代表性物種。」
‧日本護蒴蘚 Calypogeia japonica Steph. Inoue
「在陽明山國家公園二子坪步道附近發現的日本護蒴蘚,曾被認為是日本特有種,它有很漂亮的油體,亮亮的、中間長得像眼珠子一樣,是少數有這樣油體構造的蘚類。在顯微鏡底下看到的時候,我非常高興,因為這是它首次在日本以外的地區被發現,臺灣是它目前已知分布的最南界線。」
楊嘉棟說,只要對大自然保持一顆好奇的心,養成微小事物的敏銳觀察力,你就可以成為探蘚隊,無論踏青或登山,每次的戶外活動都可以增加尋寶樂趣。
苔蘚的應用價值
.涵養水源
.作為空污指標
.淨化空氣
.提供園藝植材
.製作制菌劑
.作為燃料
.藥用
.觀賞用
在踏青尋寶時,觀賞苔蘚因水份變化而進行的「演出」,常常是苔蘚愛好者最痴迷的事情。苔蘚在乾燥、缺水的狀況下會萎縮成一團,看起來好像枯死了,但其實它只是把細胞生理活動暫停下來,等到水分或濕度夠的時候,就會甦醒過來、伸伸懶腰,回到原本的姿態跟世界說嗨。楊嘉棟笑說,這樣的「演出」百看不厭,下次到國家公園,可以隨身攜帶有LED燈的十倍放大鏡和一瓶裝水的噴霧罐,發現在睡覺的苔蘚就噴個幾下,準備好手機,就可以錄下一部微電影了。
「賞苔很簡單,每個人都可以當紀錄片導演,民眾也可以加入苔蘚迷的社團一起分享。不過,山野的苔蘚只能純觀賞就好,千萬不要想把它帶回家,因為苔蘚對環境很敏感,帶回家恐怕活不了。」楊嘉棟說,仔細觀察住家附近,路上、牆壁上、停車場縫隙甚至陽臺的花盆裡,都有可能發現苔蘚的蹤跡。
苔蘚除了療癒人類,其實也默默地療癒著地球。在森林中,苔蘚對於水分和養分的循環扮演著重要的角色,苔蘚的酸性代謝產物會分解岩石表面,造成岩石風化崩解,等於幫高等植物創造了土壤條件。苔蘚還可增加降水的截留蒸發,也就為森林留下更多的水分。研究顯示,透過苔蘚的吸收、離子交換和淋洗作用,可改變雨水的化學組成,淨化水質。
對於空氣污染問題,苔蘚也能盡一份力。在銅離子非常高的地方常可見到缺齒苔(銅礦苔),因此發明了偵測空氣污染的「苔球法」。把苔蘚變成球狀吊在空中,苔蘚很快會吸收附近的污染物質,之後分析裡面的污染物質並觀察苔蘚細胞受損狀況,就可以偵測附近環境的品質,是否有酸雨、重金屬或污染氣體。德國Green City Solutions公司 更進一步設計可以淨化空氣的「City Tree」。它是由種植苔蘚的盆栽組合起來的一面牆,能吸收空氣中的二氧化碳、懸浮粒子,等於是城市裡的大型空氣清淨機。近幾年歐洲學者也發現生長在北半球極圈附近的泥炭苔(Sphagnum),往北移動的趨勢非常明顯,見證地球溫度確實在上升。
這個敏感的原始生物,用它的旅程為我們寫一本地球的生命之書,每一種苔蘚各自擁有自己獨特的記號,展現著「最小就是最大」的智慧,或淺綠或深綠或黃綠或紅綠,在一吐一吸之間,訴說著大自然的奇妙。
作者簡介: 米雪
逾20 年雜誌媒體經營經驗、時尚生活類刊物雜誌總編輯、週刊採訪主任。
繪圖簡介: 苔子 moss.
創立於2018 年,藉由實物培根細作、地形勘查,繪製出苔蘚島臺灣的魅力。