地衣和苔藓:极端环境拓荒先锋
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南极大陆极其寒冷的雪域，高海拔强光照山地的岩石上，荒漠和干热河谷等一般植物生命的，是苔藓和地衣的王国。在这些极端恶劣的环境下，它们能巧妙获取水分、依据水分的多少决定休眠或者生长，有的干脆撑起“遮阳伞”，有的涂上“防晒霜”……
苔藓和地衣没有高大乔木那样引人注目，也没有花草那般争芳斗艳，却能在荒地向森林演化交替的过程中>中锋陷阵，最先在极其严酷的生境中存活，在极寒冷的南极大陆、高海拔强光照山地的岩石上、干热河谷、荒漠等人类眼中生命的中，活得风生水起。
高山严酷的水热条件、辐射和强风等对植物生长起到了抑制作用，可苔藓和地衣不怕，历经长期演化形成了其独特的适应能力。人类眼中不适宜生命存在的那些地方，是它们快乐生长的王国。
苔藓体表面没有气孔可以保持水分，可为了应对极度干旱的环境，苔藓植物修炼成了奇特的变水生理特性。遭遇极端干旱，苔藓就会停止各项生理活动，进入休眠状态：一旦当外界环境重新出现水分供给，它又能立即复苏。
在极冷条件下，苔藓能够代谢产生抗冻蛋白，像给自己穿了件外衣一样抵御寒冷。在强光照环境下，地衣则能自己产生“防晒霜”抵御强光照，以免被损伤。
环境的不同，地衣会发育成不同的形状。根据外部形态，地衣可以分成壳状地衣、叶状地衣和枝状地衣三类。
2005年欧洲航天局曾将地衣带上太空，地衣承受着真空、失重、温度剧烈变化、杀伤力极强的宇宙射线辐射等残酷条件的考验，依旧可以进行光合作用，并全部存活。
也许未来环境巨变，当生命已无法在地球上生存时，苔藓和地衣这些竭尽全力融合极端自然环境，与自然融为一体的先锋植物会为人类移居外太空开辟新的生存空间，它们在恶劣环境下的生存技巧或许能给我们更多的生命启示。
极地中的微小智慧寿星
南极大陆是世界上最为寒冷的区域——地球上观测到的南极大陆最低气温为-89.60℃。在这样的低温下，普通的钢铁会变得像玻璃一般脆；如果把一杯水泼向空-中，落下来的竟然是一片冰晶。在年平均气温只有-25℃的南极大陆，冰雪反射了大量的太阳辐射，而且由于海拔高、空气稀薄、紫外线强，一般植物难以生存下来，而苔藓和地衣是能在这种恶劣环境中生长的为数不多的植物。
通过显微镜的观察，地衣是由茵丝包裹着藻细胞构成，它几乎不需要从外界摄取养分，是一个完整的微型生态系统。地衣中的共生藻进行着光合作用，为茵类生长提供养分；共生茵同时又为藻类的生长提供了一个庇护场所，这样的一种方式很类似于人工养殖，因此也有人将地衣称作“聪明的真菌”，因为它学会了“培养”藻细胞，为自己的生长提供养分。
有研究表明，在冰天雪地的高海拔地区地衣能够从升华的冰雪中获取水分，并且在冻结的状态下进行光合作用，在南极曾经观测到-17℃时仍然具有活性的地衣。当然，地衣仅在没有冰雪覆盖的短暂时间里进行光合作用，当完全被冰雪覆盖并无法接受光照时，地衣在很长的时间里处于“休眠”状态，代谢产生抗冻蛋白抵御寒冷。
经植物学家考察，发现南极洲仅有850多种植物，地衣有350多种，苔藓370多种，藻类130多种。地衣靠孢子繁殖后代，在极短的南极夏季中完成其一年一度的生长发育过程。不过，地衣的生长速度十分缓慢，一株10厘米高的地衣，其寿命可达1000年。
在这个缓慢的生长过程中，地衣积累了很多环境中的微量元素，如钾、钙、磷等，这些都是植物生长的必需元素，为其他物种的进入创造了条件。同时，地衣体分泌的地衣酸能够逐渐侵蚀岩石，经过长年积累，渐渐形成土壤，为其他的物种生长开创了新环境。
干热沙漠河谷中的耐热先锋
能被称为先锋植物，地衣除了能忍受-50℃的严寒，还能承受高达60℃的高温。和苔藓一样，在极度干旱的条件下地衣会变得非常干燥，而一旦遇到水分，就能立刻恢复生长。
云南金沙江的干热河谷，年均降水量小于50毫米，白天地表最高温度可达60℃-70℃。那里光热资源丰富，气候炎热少雨。伴随着干热河谷气候的，还有焚风。一旦有焚风过境，气候将变得火热而干燥，就好像是干蒸桑拿一样。我国云贵高原的干热河谷山势平缓，土层较厚，但是植被稀少，森林覆盖率不足5％，放眼望去，全是的红土，植物生长十分困难。
可是如果细心观察，就会在一些石块上发现一些黄色、黑色和白色的斑块——地衣，虽然不起眼，但那可是极少数能在这类环境中存活的植物。
地衣体表面由于不具有气孔，因此在干旱条件下，一旦吸收水分以后，失水的过程非常缓慢，一个叶片放在沙漠里也许几分钟就完全干燥了，而地衣的失水过程需要几个小时。失水过后，普通的高等植物无法存活，而大部分地衣却可以在仅有5％水分的条件下存活数月。干旱的环境往往还伴随着高温，地衣对于高温也有极强的耐性，一些地衣甚至可以在60℃下存活三天之久。
盾链衣就是生长在干热河谷中的地衣，能够在干旱高温的条件下存活，并且是高温干旱环境中的主要物种之一：在沙漠中，当流动的沙丘被固定后，生物结皮就会慢慢在沙表面形成从而固定沙的移动，这些地衣就是这种生物结皮的主要组成部分，在沙漠的生态演替过程中起着非常重要的作用。
鳞网衣也是一种极为耐旱的地衣。曾经有研究人员在沙丘中发现了这种地衣，伸手去采集到的地衣竟然烫手。据估计，当时地衣的温度超过50℃。
苔藓植物神奇的“变水”戏法
苔藓植物，属于最低等的高等植物。这种植物无花，无种子，以孢子繁殖，它也是干旱环境中的先锋植物。
大多数植物细胞水势在-1.5Hpa时叶片出现萎蔫，-15Hpa时常常导致不可逆的伤害或者死亡。许多耐寒的苔藓却能长期忍受干燥和阳光的直接照射，一小时内从完全膨胀状态脱水到干燥状态，细胞水势达到-150Mpa以下，又在水化的数分钟或者数小时内恢复基本的新陈代谢活动。
比如广泛地分布于北半球的卷叶湿地藓，干燥状态下的植物叶片能在重新获得水分的10秒钟以内迅速充分展开，随即进入光合作用状态。这就是苔藓植物神奇的变水性。就是这种特性，让苔藓能在一般植物望而却步的严酷生境存活下来。
泛生墙藓是苔藓植物中为数不多的极为耐旱的物种之一。有实验表明，即便在干旱状态下放置达三年之久，墙藓的各项生理活动仍能在获得水分后恢复。除了在生理上具有极强的变水特性之外，墙藓的叶片在水分缺失的状态下，能迅速蜷缩、卷曲，这样能在大气含水量减少的第一时间关闭导致水分丧失的蒸腾作用面。墙藓的叶片顶端具有白色的毛尖结构，能反射部分强光。白色毛尖形如“散热条”，传导多余的热量，减缓干旱伴随的高温对植物体的影响。
抹“防晒霜”撑“遮阳伞”的地衣
热带地区和高原地区的紫外线强度最强可达等5级。
瑞士科学家在英国《自然》杂志上报告说，他们观察了高剂量紫外线照射使得植物生殖细胞发生基因变异的情况，这意味着紫外线对植物基因的损害可能遗传给下一代，长此以往将导致植物物种不稳定。
可橘黄色石黄衣却有自己应对强辐射的办法。它含有一种葸醌类化合物，这种橘黄的色素存在于地衣的上表面，可以为地衣吸收多余的紫外线，从而使得地衣免受紫外线的伤害，就像给自己涂了一层“防晒霜”。
利用拟叶完成水分的获取、缺乏木质素保护的苔藓，在高海拔地区强烈的紫外线的辐射下，其叶绿体、细胞核等细胞器显得尤为脆弱。通常情况下，苔藓植物体内的水分可以起到阻挡紫外线的作用，但当在缺水状态下遭遇强光直射时，其体内叶绿体等细胞器便面临着极大的威胁。此时，细胞质中的色素“挺身而出”，如同在细胞器外撑起一把把“遮阳伞”，保护叶绿体等细胞器免受紫外线辐射的侵害。除此之外，高海拔生境中苔藓植物细胞内沉积的色素，还能使植物体在寒冷的环境中获得更多的热量，在一定程度上减缓低温带来的影响。
即便没有强烈紫外线的威胁，较强的光照也限制了大部分苔藓种类在开阔生境的分布。因为强光的长时间照射会导致苔藓植物因失水而停止光合作用进入休眠状态。可在维管束植物暂时无法涉足的强光光照生境中，仍可见如绢藓科和灰藓科的存在，它们的个体呈现出耀眼的光泽，如同反光镜将多余的阳光反射，从而保护其内部组织各项生理活动在强光下的正常进行。
苔藓和地衣的奇妙之处，不仅在于它们能适应在人类眼中的极端环境，还在于它们细微之处彰显的生存哲学，以及引发人们对生命的喝彩和赞誉。