蕨类植物的繁盛

志留纪之后的泥盆纪,气候变得干燥,池沼干涸,很多生长在水边的植物被迫适应陆生生活。所以,从泥盆纪开始,陆生植物有了新的发展,由裸蕨植物演化而来的蕨类植物出现并很快繁荣起来,到石炭纪达到顶峰。从现在所掌握的资料来看,裸蕨在这段时间里繁衍出3个分支的后裔,即鳞木类、芦木类和真蕨类。

不一样的鳞木

在石炭纪的森林中,有一种主要的乔木叫“鳞木”。它们不断长粗,树干的直径可达1 ～ 2米,整个植株可以长到30 ～ 40米高,有的甚至高达50米,并且有一个枝叶繁茂的巨大树冠。即使是现代的高大乔木中,体型能与之相比的也只是少数。

从已经发现的鳞木化石来看,它们最早出现于3.5亿年前的晚泥盆纪,在石炭纪中期发展到顶峰,而且种类繁多,是当时热带沼泽森林中最重要的代表类群。进入二叠纪后,这些巨大的蕨类植物迅速衰落,在2亿年前的二叠纪末,地球表面的气候趋于干旱,它们几乎全部灭绝。

鳞木的叶片长度可达1米以上,脱落后在茎干表面会留下清晰的螺旋状排列的鳞状痕迹,“鳞木”的名称也就由此而来。令人称奇的是,鳞木的高大身型和巨大树冠,居然主要是靠坚固的厚“树皮”来支撑,而维管柱的发展却受到了限制。或许这也是导致鳞木类最终灭绝的原因之一。

芦　木

芦木是繁荣于石炭纪的另一类古植物,它也是高达二三十米的大型乔木。与现代乔木不同的是,它有明显的节。各个分支从节上生出,狭长的叶也是轮生在节上,整个枝叶就像一把巨大的“扫帚”。芦木在地下还匍匐生长着巨大的根状茎,从根状茎的节上再生出根。

现代植物中的“木贼”,也有明显的节和根状茎,枝叶也是轮生于节上,很多特征都与芦木相似,被认为是芦木类植物残留下来的种类。不过现代木贼的体型远远小于古代的芦木,而且都是草本植物,两者简直不可同日而语。

可惜的是,这些比现代木贼大几十甚至几百倍的“巨人”,在二叠纪迅速地衰落。它们的身体深埋在地下变成煤炭,成为当时主要的造煤植物。

真　蕨

石炭纪的气候温暖潮湿,对植物的生长非常有利,而且很容易产生比较宽阔的叶子。因为在潮湿的环境中,哪怕是宽大的叶子,蒸腾作用也不会过于强烈而导致缺水。于是,真蕨植物在鳞木、芦木那样的高大“巨人”中间也繁盛起来。

真蕨虽然不比鳞木、芦木那么高大,但却有着长而宽大的叶,茎内还有发达的维管束。今天地球上许多有大型叶的蕨类植物就是从古代的真蕨类演变而来。尽管现存的真蕨基本上都是矮个的草本,但是它们的祖先也曾经在地球上辉煌过。我们从“蕨类植物之王”——桫椤的身上,或许还能窥见当年真蕨类植物的雄风。

大多数的桫椤可以长到1 ～ 8米高,茎干直径可达10 ～20厘米,羽状的大型复叶丛生在茎的顶端,树形有点像椰子树。产于东南亚、南亚和中国的白桫椤,高度可达20米,而新西兰的一些桫椤甚至长到了25米。其实, 2亿多年前的很多真蕨类植物远比桫椤要高大得多。

古代的真蕨传承至今,它们的经历真可谓坎坷。

目前,已知最早的真蕨植物——原始蕨,可能在4亿年前就出现了,它是裸蕨植物向真蕨植物过渡的类型。此后,到泥盆纪的中晚期,还发展出枝木类、羽裂蕨类、依贝卡蕨类、十字蕨类、对叶蕨类等古老的真蕨。它们被认为是真蕨植物的第一代。但是到了石炭纪晚期,它们都消亡殆尽。取而代之的是在石炭纪兴起的多种多样的第二代真蕨,可是在二叠纪却发生了一次大灭绝事件,它们当中的绝大多数都没能逃脱厄运。时间的车轮到了中生代,第三代真蕨发展出更多的类型又卷土重来,并一直发展演化到现在。可惜的是,自从种子植物兴起之后,真蕨就无法再延续昔日的辉煌,现存的绝大多数种类基本上都是矮小的草本。那些高大的真蕨相继灭绝,尸体被埋入地下亿万年,形成了煤块。它们赖以生长的沃土,最终也变成了掩埋它们的硕大坟场。

当我们面对黑漆漆的煤矿,有多少人会想起当年叱咤风云的古代蕨类,又有多少人知道它们所经历的诸多沧桑?