田字草 - 台灣大百科全書 Encyclopedia of Taiwan

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田字草

分類:〔生物〕 > 〔植物〕 建議分類
撰稿者: 郭立園 簡介
最後修正日期: 98年09月09日

  • 田字草

    田字草

    圖說:黑褐色的就是田字草的孢子囊果

    提供人:郭立園

  • 田字草

    田字草

    圖說:田字草

    提供人:郭立園

  • 田字草

    田字草

    圖說:田字草在台灣的野外已日漸稀少。圖為緩流溪溝的浮葉族群。(許天銓攝)

    提供人:郭立園

  • 田字草

    田字草

    圖說:睡眠運動為田字草科植物葉片有趣的生理機制,圖中為來自南非的花心田字草之睡眠運動。(陳保元攝)

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    田字草

    圖說:黑褐色的就是田字草的孢子囊果

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    圖說:田字草

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    圖說:田字草在台灣的野外已日漸稀少。圖為緩流溪溝的浮葉族群。(許天銓攝)

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    田字草

    圖說:睡眠運動為田字草科植物葉片有趣的生理機制,圖中為來自南非的花心田字草之睡眠運動。(陳保元攝)

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我印象中常常會看到有人指著“田字草”說“4片葉子的幸運酢漿草耶”;我想可能是大家對開花植物中的酢醬草比較熟悉的關係,所以印象中就會把這個植物類比田字草,但事實上兩者關係是差非常遠的,除了要澄清那4片 “小葉” 傳統上是認為構成一片真的葉片外,而這裡就要更詳細介紹這個有趣的蕨類-田字草.

即使認識田字草後,相信大家還是會懷疑他真的是蕨類嗎? 沒錯他就是一群用孢子繁殖的維管束植物,那他的孢子呢? 從來沒看過他葉子後面長過孢子阿? 呵呵,其實這就這群蕨類有趣的地方,田字草科的植物的孢子都長在一個叫孢子囊果(sporocarp)的構造裡面,在傳統型態解剖上的推測,其外面褐色的包覆層是由葉子相關構造特化來的,但仍有進一步驗證的空間,再裡面一些裝的是許多並排的孢子囊群,而每一排的孢子囊群中都有分雌孢子囊跟雄孢子囊,雄孢子囊應該都會相對較多,最後這每一排的孢子囊群都會分別被一個孢膜給包覆,而這些構造是比較其他親緣關係相近蕨類的型態與解剖得來的結論,即使在型態構造上有不小的差異,但這些傳統的比較提供了他們的生殖構造是由相同來源所演化的證據;講到這裡或許有人會納悶何謂雄孢子囊和雌孢子囊,簡單來說這個有性別差異的孢子囊分別會產生雄孢子跟雌孢子,然後分別長出雄配子體跟雌配子體,而雄配子體只會產生精子,相對的雌配子體只會產生卵子,最後卵子受精發育新的個體,這就是異型孢子與其他蕨類在生活史不同之處。田字草是一種對環境適應性很強的水生植物,既可以長在只稍微潮濕的泥地上,也可以稍稍泡水的挺出水面生長,甚至於完全泡在水面像睡蓮一般地讓葉子浮在水上,如果對其葉片詳細的觀察與解剖,會發現沉水葉與浮水葉之間有不同適應的生理構造,像是角質層的厚度與氣孔在上表皮與下表皮的分布改變,這是植物對環境有大改變的有趣現象,於是田字草也成為學者們研究其生理結構對如何對不同環境產生反應的著名材料。

田字草是屬於田字草科(Marsileaceae),而Flora of Taiwan 2nd採用學名為Marsilea crenata Presl.,在全台灣低海拔的溼地都有分佈,也會在人工的水田出現,但這樣的環境已是每況愈下了,所以要看見他們的自然生育地恐怕需要一點運氣,不過在園藝市場上其實就有販賣,水生植物園也常常會有栽植,但他們的來源是否為原生台灣的那一種就需要更進一步確認了,而部分原因在於一些田字草類群內相近種類的型態研究未有明確的結論。不過國外不同種的田字草在1950年代就被提出當成模式物種的研究了,主要是對一些植物生理機制和分子調控層面作密集的研究,其中也包括著名的睡眠運動,這是指是挺出水面田字草的葉子會有週期地闔上,就好像葉子像蝴蝶翅膀一樣每2片小葉為一組最後兩兩闔上,而睡眠運動就是強調這個葉片生理的規律性現象;同時也是蕨類中演化探討的熱門物種。



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參考資料

  1. Flora of Taiwan 2nd Vol. 1
  2. Morphology of vascular plants ,New York : Macmillan, David W. Bierhorst
  3. Pryer, K.M. 1999. Phylogeny of marsileaceous ferns and relationships of the fossil
  4. Hydropteris pinnata reconsidered. International Journal of Plant Sciences 160:931-954

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