泥炭藓的生存智慧

泥炭藓是泥炭藓科泥炭藓属植物的统称，主要生长在水湿环境及沼泽地带。泥炭藓这个名字的由来，是指其植物体下部枯死后可形成泥炭。泥炭藓能够在这种特殊的环境中生存下来，在庞大的苔藓植物家族里占有一席之地，与其独到的生存智慧是分不开的。

泥炭藓植株茎的顶端短枝丛生，呈现菊花状，故又名“海花草”。

泥炭藓茎上有强枝和弱枝两种类型。茎顶端丛生的菊花状枝和茎部向上伸展的枝属于强枝。强枝伸展到空中，奥秘有三：其一是在有限的空间里，让带有叶绿体的叶片有更大的面积接受光线，有利于光合作用的进行；其二是增加强枝拦截和接收空气中尘埃的机会，以便从中汲取生长所需的养分；其三是在强枝顶端生出孢（bāo）蒴（shuò）（指苔藓植物孢子体顶端产生孢子的结构），便于孢子向更广阔的空间传播。

弱枝附茎下垂，与主茎之间形成诸多空隙，可以产生毛细作用（类似油灯灯芯的作用），妙处有两点：首先能起到储水的作用，而且有实验表明，泥炭藓植株之间毛细作用的吸水量可达其自身重量的4倍之多；其次随着水分从基部往顶端输送，可使整个植株或群落降温，减少烈日对顶端或群落的灼晒损伤。

泥炭藓叶分为茎叶和枝叶两种，有着不同的作用。茎叶贴着茎，通常比枝叶长而大，呈舌形、三角形或剑头形，而且茎叶与茎之间形成空隙，也能通过毛细作用储蓄水分。

 解剖镜下泥炭藓的枝和叶（供图/韩国营）

枝叶位于强枝和弱枝上，呈长卵形、阔卵形或狭长披针形。叶片常内凹、边缘常内卷，呈瓢形，因此其储水功能强大。有研究表明，叶片瓢形凹槽内储存水的质量是叶片无色细胞所能储存水质量的8.5倍。

此外，泥炭藓叶片细胞间有凸起结构，扩大了湿润空气与叶片的接触面积，加快了叶片从空气中吸水的速度和吸水量。泥炭藓茎叶质地柔软有弹性，水滴与叶片碰撞后结合在一起不会分离，有利于茎叶把下落速度较快的雨水收入囊中，快速储蓄雨水。

在显微镜下观察，能清晰地看到泥炭藓叶片是由大型的无色透明细胞和狭长的绿色细胞相间构成。在空间上，无色细胞犹如超大储水袋，可以将其想象成一个无色透明的气球，狭长的绿色细胞穿梭在无色细胞间连接成网状，两种类型的细胞交织生长。绿色活细胞连接成网，增强了叶片的支撑力，无色细胞为光合作用活动提供足够的水源。

 泥炭藓枝叶的无色细胞、绿色细胞和螺纹（供图/韩国营）

 泥炭藓枝叶的无色细胞上的水孔（供图/韩国营）

其中的无色细胞是生理上的死细胞，其上具有水孔，能快速吸收并储存大量水分，使泥炭藓成为苔藓植物中吸水能力最强的一类苔藓，也因此被称为“超级海绵”。同时，无色细胞具有粗糙结构（无色细胞因螺纹分布，使得细胞壁表面内凹或外突，这些凹凸不平的凸起和大量水孔的存在，使泥炭藓叶片表面粗糙），其中含有亲水的纤维素物质，使得叶片表面具有超亲水性。它的水孔可与外界保持气体交换，利于水分进入无色细胞内部。叶片中部无色细胞也通过水孔连通，便于水分在细胞间传导。

汽车轮胎中含有一层钢丝网，可以防止轮胎爆胎。而泥炭藓在大型无色细胞表面也常有加厚的螺纹结构，同样起到防止“储水袋”炸裂的作用。另外，干旱条件下，泥炭藓体内缺失水分时，螺纹的存在还能避免无色细胞塌陷。

泥炭藓茎和枝含有大型无色表皮细胞，主要起着储存和疏导水分及养分的作用，也具有水孔和螺纹。

所以说，整个泥炭藓植株就像一个全身挂满被钢丝网加固过的储水袋的小矮人，同时具备了支撑力和耐受力。

而且，泥炭藓还能及时“甩掉”衰老的部分，轻装上阵为生存而奋斗——基部年老植株不断枯萎沉积形成泥炭，前端植株向上、向外生长拓展空间，整个植物体始终保持强劲的生机活力。

泥炭藓体内含有丰富的长链糖醛酸聚合物，当生存环境中存在Mg2+（镁离子）、Ca2+（钙离子）等阳离子时，泥炭藓便会释放糖醛酸羧基中的H+（氢离子）与之进行交换。通过这种离子交换行为，泥炭藓一方面吸收外界的阳离子，满足自身所需营养元素；另一方面酸化周围环境，抑制其他苔藓和植物的生长，有利于其自身向上、向外生长，捍卫和拓展生存领域。

泥炭藓的孢蒴呈球形，球上有蒴盖，成熟时颜色呈棕栗色。泥炭藓孢蒴下部储存空气，上部储存着10万个或更多的孢子。在光照下，孢蒴脱水，内部薄壁细胞强烈收缩，孢蒴形状从球形收缩成圆柱形，下部气压增加到200～500千帕之间。孢蒴就像高射炮一样爆炸发射，在极短时间内把蒴盖喷开。上部储存的孢子随着高压气流，以每秒7.9～29.8米的速度（平均速度16米/秒），呈涡环方式（指在以某一方向运动的流体中，形成的以运动方向为轴心的旋转闭合。）上升，仿佛迷你型的蘑菇云一样，最终上升到10厘米以上——适合扩散的高度。

 泥炭藓已近成熟待喷射的孢蒴（棕色小球）（供图/韩国营）

此“高射炮藓”存在天然的巧妙之处。一是“炮身”——孢蒴内部结构设计巧妙：孢蒴下部中空，收缩使储存的空气成为“开炮”的动力；二是“炮弹”——孢子飞行状态巧妙：数以万计的孢子抱团以涡环式高速上升，如同首尾相接的龙卷风，大大降低空气阻力，增加上升高度；三是“炮弹”精准命中目标区域，为孢子的传播距离提供保障，增大了泥炭藓拓展新生存空间的机会。

小小泥炭藓，生存智慧高，储水小能手，炮弹欲与天比高。苔藓植物，它常常出现在文人墨客的诗句里，也有着自己独到的生存智慧。有机会去找寻一下它们，仔细观察，也许你会有新的发现。

（责任编辑 / 张丽静  美术编辑 / 周游）