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“苔花如米小，也學牡丹開。”

苔蘚，作為陸地植物的重要組成成員，因為體形小，常常被人們忽視。它們多數(shù)生長在陰暗潮濕的環(huán)境下，有時卻也能出現(xiàn)在很干旱的地區(qū)。苔蘚植物有著漫長的演化歷史，起源于大約五億年前貧瘠而裸露的原始大陸。它們具有超強的脫水休眠能力，即使在其它植物“望而生畏”的惡劣環(huán)境下依然可以存活，有效地改善了土壤，因此常被稱為地球的“拓荒者”。

可是，苔蘚究竟是一類什么樣的植物呢？若是想要真正了解，我們還需從頭說起。

苔蘚的形態(tài)很奇特

認識苔蘚的第一步：觀察

苔蘚給人的第一印象就是體形小，但這并不意味著它們的結構單一，相反，它們的形態(tài)差異很大。苔蘚中有的形如一片綠葉，匍匐生長于基質(zhì)上，例如地錢；有的具類似莖和葉的結構，可直立生長，例如立碗蘚。體型較大的苔蘚植物可高十余厘米，例如小金發(fā)蘚；而那些微小的類群卻又細如發(fā)絲，例如薄鱗苔。

地錢

立碗蘚

小金發(fā)蘚

薄鱗苔

苔蘚植物不開花。它們的受精過程依賴水環(huán)境，不需要昆蟲傳媒，因而并不需要長出漂亮的花朵吸引昆蟲。苔蘚植物的“種子”主要依靠空氣流動和水運動進行傳播，而不是動物，因此也不需要長出誘人可口的“果實”。

此外，苔蘚的復雜形態(tài)還體現(xiàn)在細胞水平上，包括形狀、顏色、排列方式、厚度和表面修飾等等，組合千變?nèi)f化，讓人眼花繚亂。而且，這些往往都是分類鑒定不可或缺的重要依據(jù)，必須借助顯微鏡觀察。

由于長相上或發(fā)育上的與眾不同，苔蘚的某些形態(tài)術語也都跟著“另辟蹊徑”。由于它們是陸地植物中唯一配子體世代占優(yōu)勢的類群，且組織結構在發(fā)育和功能上進化得并不如其它類群完善成熟，因此所使用的是另一套學術名詞。例如被子植物的根、莖、葉、花、果和種子，對應在苔蘚中是假根、擬莖、擬葉、精子器、頸卵器、孢蒴和孢子。

苔蘚的物種很豐富

認識苔蘚的第二步：分類

苔蘚分類學的主要工作就是對苔蘚植物進行科學描述和命名，并按照一定的規(guī)律將它們分別劃入不同等級的門類中，例如常用的目、科、屬、種四個等級。

紛繁復雜的形態(tài)變異往往意味著較高的物種多樣性。全球現(xiàn)存的苔蘚植物大約有2,5000種，其數(shù)目僅次于被子植物，是陸地植物第二大類群。不僅如此，苔蘚植物的分布也十分廣泛，除了極干極熱的環(huán)境，幾乎遍布世界各地，甚至兩極地區(qū)。從這些方面可以看出苔蘚是地球生命演化歷史中相當成功的類群之一。

但是，體形小、物種多、分布廣并不利于分類研究的開展，因為這意味著野外考察類群精準采集難度大，形態(tài)觀察操作復雜耗時長，變異規(guī)律總結難度大以及材料收集齊全難度大。

雖然困難重重，但仍然擋不住科研人員對苔蘚的探索。最近，研究人員在多年積累的苔蘚分類學基礎上，結合基因組系統(tǒng)發(fā)育學分析，將系統(tǒng)關系較為獨立的七個分支單獨成立為新科，同時將另外一些類群在辨清它們的系統(tǒng)關系之后重新調(diào)整了等級位置。

苔蘚的關系很復雜

認識苔蘚的第三步：關系

分類之后，我們還需要將同一等級中的不同成員進行有序排列，這種排列需要遵循一定的規(guī)律，例如生命體按照親緣關系的遠近排列。分好類，排好序，就形成了一個分類系統(tǒng)，便于各領域的人員使用。

那么，現(xiàn)存的苔蘚植物之間的親緣關系如何呢？

親緣關系在一定程度上反映的也是它們的演化關系。起源于幾億年前的苔蘚植物，演化歷史的復雜程度是不言而喻的。再加上體形微小、物種繁多和分布廣泛等因素，導致其譜系關系（系統(tǒng)發(fā)育樹）的重建一直面臨各種挑戰(zhàn)，也因此使得很多關系依然不清楚，尤其是深層次的科屬關系。

研究人員利用目前最大規(guī)模的質(zhì)體基因組數(shù)據(jù)，全面構建了苔蘚植物的科級系統(tǒng)發(fā)育樹，并在這個發(fā)育樹的基礎上，對全球苔蘚植物的科級排序進行修訂，提出了修訂版的苔蘚植物的科級分類系統(tǒng)（Bryophyte Phylogeny Group, BPG）。

基于質(zhì)體基因組數(shù)據(jù)的苔蘚植物科級系統(tǒng)發(fā)育樹

本研究新建立的蘚類七個新科的模式屬照片

苔蘚植物新的科級分類系統(tǒng)

結    語

這項研究大幅增加了苔蘚植物的基因組數(shù)據(jù)，同時，為科研人員提供了更可靠更詳細的苔蘚植物系統(tǒng)框架，并首次基于基因組數(shù)據(jù)提出全球苔蘚植物的分類系統(tǒng)。

國家植物園（南園）科研團隊的這項成果在線發(fā)表在學術期刊Journal of Systematics and Evolution上，國家植物園（南園）博士研究生李云峰是論文的第一作者，賈渝研究員和王慶華副研究員為通訊作者。

苔蘚是迷你的小森林，需要我們俯身靜靜地觀察與思考。在科學家的不懈努力下，這個小小世界的神秘面紗被再次揭開了一些。

審核 | 賈渝