如果我們能略微湊近它，藉助一個放大鏡，就可能看見一個平常被我們忽視，但卻美麗而神奇的苔蘚世界。
張 力· 深圳市中國科學院仙湖植物園副主任、研究員
格致論道·灣區第14期 | 2021年12月7日 廣州
大家好，我叫張力，來自深圳市中國科學院仙湖植物園。我的研究對象是苔蘚植物。
▲ 小羽蘚
上面就是掛滿水珠的美麗苔蘚。我不知道大家對苔蘚植物了解多少，其實它是植物界裡的第二大類群，種類之繁盛僅次於被子植物。在中國它的種類也不少，有大約3300種。
艱險而有趣的苔蘚尋蹤之路
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從入門到現在，我研究了30多年苔蘚，發現過很多有趣的苔蘚種類。
▲ 香港網蘚（1999）
這是在我的學術生涯中發現的第一個新種，它叫香港網蘚。右圖是它在野外生長的狀態，左側是線條圖，是用顯微鏡觀察它後畫出來的。因為苔蘚比較小，如果要研究它的科屬與來龍去脈，我們必需要通過顯微鏡才能看得清楚。
▲ 貴州短角苔（2018）
這是我們發現的貴州短角苔。它生長在喀斯特的地區，是我3年前在貴州採集時發現的。
▲ 擬短月蘚（2015）
擬短月蘚的發現就更有意思了，我們讓它「死而復生」。在《中國高等植物紅色名錄》中，擬短月蘚曾被正式宣佈為中國苔蘚植物裡唯一野外滅絕的種類。幸運的是，我於2012年夏天在西藏亞東縣的一次野外考察中，發現了一株很像它的苔蘚。當時並不能完全確認，於是我們將標本帶回了實驗室。經過兩年多的研究，我們才確認它就是擬短月蘚。
▲ 兜葉小黃蘚（2014）
兜葉小黃蘚是我們2014年在西藏墨脫——中國最後一個通公路的縣找到的。這個小黃蘚非常稀有，它的原產地在雲南的西北部、西藏的東南部，分佈範圍非常小。上圖是這個物種首次在野外環境下拍攝的照片。
我主要從事的工作是苔蘚分類學研究，研究的標本來源於野外，所以我需要到野外去採集。我在野外工作的這些年，也發生過一些危險的事情，包括捱餓、遇到蛇蟲、摔跤、迷路、被螞蟥叮咬等等。
有一次在野外，我的手背被兩隻馬蜂叮了兩口，一開始只是很痛、很腫，當時我覺得沒什麼大問題，就繼續工作。結果過了半個多小時，我開始出現頭暈、發熱、脫水、汗流不止的症狀。那一次我剛好是和一位師兄一起去的野外，他看到我這個情況，就覺得很危險，馬上送我去看急診。到了醫院以後，醫生說如果再晚點來的話，很可能會有生命危險。
還有一次，我們在香港的一座山上做野外調查。由於到天黑時沒有及時出來，所以被困在了山上面。當時我們很猶豫，有人堅持說走出去，有人說留下來。最後我們聽取了一位有經驗的隊友的建議，他說現在衝出去危險更大，所以我們選擇了一個較為安全的地方，在山上待了一個晚上。第二天天亮我們走出去後，見到了連夜尋找我們的警察。他們說，為了尋找我們這幾個遇險的人，那天晚上海陸空都出動了，後來還上了當地一些主流媒體的報道。
在野外會遇到各種各樣的事情，能看到很多美景，也能採集到很多標本。我們研究的材料大部分都來自受人為干擾比較少的地方，所以我和我的團隊經常會到比較偏僻的野外去採集。過去30年，我走過了除南北極以外的六大洲，足跡遍及中國2/3以上的省份，採集了2萬多份標本。
其實很多珍稀的研究材料和標本，不一定是來自野外或者很偏遠的地方，我們在城市周邊也能發現很多寶貝。像我們比較熟悉的澳門，它是世界上人口密度最高的城市，在2020年，其人口密度達到了每平方公里2.08萬人。但在澳門這種人口壓力很大的地方，我們也發現了一個新的苔蘚物種。
澳門的原始的植被已經基本沒有了，只有在很偏遠的地方還剩下一些零星的次生林。上圖展示的已經算是澳門最好的森林了。
▲ 齒葉鳳尾蘚
這種苔蘚叫齒葉鳳尾蘚，它很小，也很美麗。為了採集這個苔蘚，我們去到九澳溼地進行考察。
然後我們就發現了它。這個植物體很小，只有兩三毫米高。
▲ 顯微鏡下的形態特徵
我們不敢確定它是不是齒葉鳳尾蘚，就採了標本帶回實驗室，在顯微鏡下對它進行觀察。經過仔細、全面的研究，結果令人意外：這個標本不是齒葉鳳尾蘚，而且我們也找不到任何與它一樣的已知物種，這說明它是一個新的物種。
▲ 2011年發表於Journal of Bryology
由於這個新種是在澳門發現的，所以我們把它命名為澳門鳳尾蘚。至今它仍是唯一一個以澳門命名的苔蘚植物。
▲ 李建友攝
澳門鳳尾蘚只生長在非常狹小的地方，而且我們後來再到野外都未能找到。因為它很稀有，隨時有滅絕的風險，所以我們在實驗室進行了組織培養的工作。我們希望能夠在實驗室長出小苗，然後把小苗迴歸到野外，以減少這個物種滅絕的風險。這個工作正在進行中，我們期待能夠取得成功。
不毛之地的拓荒者
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可能有人會問，你研究了這麼多年苔蘚，那麼苔蘚究竟有什麼意義呢？
相信大家在城市裡都會看到上圖這樣的景觀：在一堵牆上，除了一些苔蘚外，其他東西都不長。
我們也會見到一些生長在石壁縫隙裡的苔蘚。雨後不久，原本看似枯萎的苔蘚很快便會恢復到生機勃勃的狀態。
在混凝土壁這樣的環境下，因為沒有土壤，水分也很難保留，所以其他植物或者小動物都生活不了。苔蘚往往會成為此處的第一批定居者，所以它們也被稱為先鋒植物或者拓荒者。苔蘚來到這樣的地方後會逐漸生長，原本的植物體將變成有機物和養分。它會改良環境，吸引植物、昆蟲或者小動物遷徙進來，讓生態越來越豐富。
苔蘚是拓荒者，它們也是最早登陸的植物。5億年前，地球上的生物都生活在水裡，因此當時的陸地滿是荒蕪、了無生機。自那時開始，苔蘚逐漸從水裡向陸地上發展繁衍，然後不斷擴展到內陸。隨著時間的推移，地球的面貌也逐步發生改變，陸地從原來的荒蕪變得生機勃勃，衍生出各種各樣的生物，包括人類。
本領高強的苔蘚
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既然苔蘚能夠擔當先鋒者或者開拓者的角色，它們必然有「過人之處」。那麼苔蘚有哪些特性呢？
第一，苔蘚的結構簡單，缺少維管組織，個體很小，一般都是以釐米甚至毫米計的。如果苔蘚有二三十釐米高，就已經算很大了。正是因為苔蘚的個體小，所以它只需要很小的空間、很少的水分和養分就能生存。
第二，苔蘚不會開花結果，它是用孢子來繁殖的。孢子的特性就是數量很多，只要有1%甚至比這小的比例，其萌發數目就很可觀了。
▲ 只需數秒至數十秒，苔蘚就能從乾燥狀態（左）
變為溼潤狀態（右）
第三，苔蘚是變水性的植物。變水性指的是苔蘚身體裡的水分含量會隨著環境的變化而變化。比如廣東的冬季比較乾燥，下雨很少，但是夏天六七月份時溼度很高。那麼在乾燥的時節，苔蘚身體內的水分會逐漸減少。如果環境持續乾旱，它就會進入休眠的狀態，但不會死掉。等到雨季有水分來臨的時候，它會很快恢復生機。
這個短片展示了苔蘚從乾旱狀態到吸收水分後奇蹟般的變化。我們可以看到植物體很快就變綠了，光合作用很快得到恢復。這是苔蘚最重要的特性，是它們得以承擔開拓者角色的因素之一。
▲ 左：毛尖紫萼蘚——高山或極地
右：短喙蘆薈蘚——戈壁
苔蘚的生存能力極強，它們能在大部分植物都不能生存的苛刻環境裡生存，包括兩極和高山。它們的生存策略有：第一，苔蘚長得一般比較矮小，不會被狂風吹倒；第二，苔蘚通常是很多植株抱成團長在一起的，這樣可以減少水分的流失；第三，有些苔蘚的葉子尖端是白色的。大家都知道，白色可以反射陽光，如果陽光很強的話，白色的葉子就可以把多餘的陽光反射出去，這是一個很聰明的策略；第四，如果生在戈壁灘，苔蘚就會長成多肉的樣子，這意味著它的保水能力很強。
▲ 針葉離齒蘚——南極千年凍土下
苔蘚的生命力究竟有多強？幾年前，英國科學家採用鑽探取樣的方法，在南極海岸的永久凍土層（土表以下1.4米）採集了一些苔蘚樣品。經測定，這些樣品已經在地下埋藏了至少1530年。這些樣品被拿到實驗室進行解凍、培養，一個多月後，科學家們發現這些苔蘚居然能復甦，並且長成新的植物體。雖然它們長期被埋藏在黑暗、寒冷、缺水的惡劣環境，但依然能成活，它們的生命力遠超人們的想象。
▲ 最多樣的無性繁殖（克隆）方式
除了生存以外，物種還要繁衍下一代才能延續下去。苔蘚的雌雄異株的比例超過60%，遠比被子植物高，加上不少苔蘚生長在乾旱的地方，水分也難以保證。如果要通過有性方式繁衍下一代，這是非常大的挑戰。但不用擔心，經過億萬年的演化，它們有著非常多樣化的無性繁殖方式，即通過我們常說的「克隆」，繁衍出和母體一模一樣的東西。正是因為克隆方式的存在，即便苔蘚未遇到異性植株，它們依然能夠生生不息。
不起眼的大作用
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雖然苔蘚很小，並不起眼，但它們聚在一起時所產生的生態功能卻不小。
▲ 左：高山杜鵑林下的苔蘚群落
右：泥炭蘚沼澤
左圖是我在四川北部拍的一張照片，它展示的是高山杜鵑林下的苔蘚群落。這裡的苔蘚長得很茂盛，如同席夢思一般。在雨季，水分會被苔蘚截留下來。到旱季的時候，再把水分緩慢地釋放出去。這就帶來了風調雨順的小氣候。右圖展示的是貴州南部的泥炭蘚沼澤地，它也有類似的功能。
▲ 泥炭蘚
泥炭蘚有一個世界之最，它是世界上吸水量最高的植物，吸水量可達自身乾重的10-25倍，保水能力非常強。所以如果一座山上有泥炭蘚沼澤的話，就相當於有了一座小水庫。
正是因為泥炭蘚有著超強的吸水能力，在第一次世界大戰的時候，由於戰爭激烈，藥棉短缺，泥炭蘚就曾作為藥棉替代品包紮傷口。它也曾被用作衛生巾和嬰兒尿不溼的原材料。現在泥炭蘚主要是用於栽種花木，特別是高端的花木，比如家裡養的蘭花基本上都會用到泥炭蘚作為培養基質。
▲ 參與自然景觀的形成、某些昆蟲的食物和棲息場所
苔蘚也是某些生境中非常重要的成分，會參與一些自然景觀的形成。比如在美麗的九寨溝，苔蘚就擔當了很重要的角色。此外，它還能為一些小動物和昆蟲提供棲息的場所和食物。
對於人類來說，苔蘚還與我們的環境和生活有關。一些生物技術公司會把苔蘚作為原材料，培養或者提取有用的化學物質，用於生產藥物。此外，苔蘚也可以監測環境汙染。
▲ 園林園藝
近些年來，越來越多的人被苔蘚這種低調的美吸引。它們在園林園藝上的使用也越來越廣泛，包括小的生態瓶、花藝、苔蘚牆等等。
還有一些地區會建造苔蘚園或將苔蘚作為城市景觀。
保護植物王國的「小矮人」
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既然市場對苔蘚有需求，那麼就需要有苔蘚的供給，而這也導致了一些問題。
▲ 左：採挖泥炭蘚（韋玉梅攝）
右：網上售賣的白髮蘚
我們在市場所見到的苔蘚中，有不少是從野外直接採挖的。上圖中被採挖的泥炭蘚以及購物平台中販賣的白髮蘚就是實例。這種做法既破壞了環境，也對資源造成了危害。
▲ 左：南亞紫葉苔，右：葉附生苔（大約200種）
除了園林園藝方面的需求導致的野生苔蘚資源破壞外，苔蘚所面臨的威脅與其他類群的生物差不多，包括生態環境的破壞和全球變暖。從上世紀中葉開始，人類正以前所未有的速度破壞和影響著地球，這種影響甚至超越了自然的力量。生物多樣性的喪失也變成了人類面臨的最大問題之一，這關係到人類的生存。因此，苔蘚需要得到保護。
▲ 苔蘚的人工種植
在一些地方已經有人採用人工方式培育苔蘚。我認為這是值得鼓勵的做法。因為這既可以帶來商業效益，同時也可以把對苔蘚生態的影響減到最低，以減少對環境的破壞。
值得欣慰的是，在2021年9月，國家頒佈了最新版《國家重點保護野生植物名錄》，首次將5種苔蘚植物列入重點保護植物名錄。中國有大概3300種苔蘚，列入名單的僅佔總數的千分之1.5，這個比例是很低的。但這也是從0到1的變化，保護苔蘚終於有了法律依據，我對此持審慎樂觀的態度。
最後，希望大家能多多了解、關注、喜歡苔蘚。在去野外的時候，如果我們能略微湊近它，藉助一個放大鏡，就可能看見一個平常被我們忽視，但卻美麗而神奇的苔蘚世界。
讓我們一起努力，共同保護好這一群美麗的植物王國小矮人！
謝謝大家！