蕨為世界各地常見植物,不過蕨沒有五顏六色的花朵,只有不同深淺的綠色,因而經常被忽視及不被欣賞。然而蕨可以生長在不適合其他植物生長的地方,填補空間之餘,更因為蕨有著水平生長的「莖」和生長在淺層泥土的「根」,可以幫助防止水土流失。
分類學上,蕨有幫助輸送水分及營養的維管束,所以被分類為維管束植物。不過蕨與其他維管束植物,如有花植物(被子植物)和針葉植物(裸子植物)不同,蕨會利用孢子繁殖,而被子植物和裸子植物則利用種子繁殖。
我們可以觀察蕨的三個主要部份:
- 負責進行光合作用的葉子 : 細分為不育葉(又稱營養葉,不會產生孢子)和繁殖葉(會產生孢子);
- 根莖;
- 在繁殖葉葉底的孢子囊。這些孢子囊通常會成群集結成孢子囊群,有些孢子囊群會被孢膜覆蓋保護,有些則沒有孢膜,直接外露。
我們在辨認不同物種的蕨時,除了觀察其葉子的外觀外,我們還會以孢子囊群在葉底的位置及分佈、孢膜的形狀、孢子囊的形狀,以及孢子的外貌作為辨認特徵。但由於孢子囊及孢子都十分微細,我們會利用不同顯微鏡來觀察。
1. 利用立體顯微鏡觀察孢子囊
利用立體顯微鏡來觀察樣本非常簡單,我們只須將蕨的葉片樣本放在立體顯微鏡的載物台上,再用不同的放大倍數觀察便可。放大的範圍由6倍至50倍;而我們藉由此法所觀察到的是立體的三維彩色影像 (3D 影像)。
2. 利用複式顯微鏡觀察孢子囊及孢子
利用複式顯微鏡觀察孢子囊及孢子樣本,我們必須先製作載玻片。怎樣預備載玻片?我們可以根據以下步驟製作:
1. 先加入一滴水在玻片上
2. 用鑷子將蕨葉片上孢子囊及孢子放到玻片上有水的位置
3. 用蓋玻片覆蓋。製作好的載玻片便可以放在載物台上觀察。
複式顯微鏡的放大倍數範圍通常是由40倍至400倍;而我們所觀察到的是相對平面的二維彩色影像 (2D影像)。
3. 利用掃描電子顯微鏡觀察孢子囊及孢子
利用掃描電子顯微鏡觀察孢子囊及孢子樣本,我們須要先將樣本放在貼有導電性能膠紙的金屬載物台上,之後利用鍍金機在樣本表面鍍上一層薄薄的金屬。然後就可以把樣本放進掃描電子顯微鏡內進行觀察。掃描電子顯微鏡的放大倍數範圍通常是由60倍至30,000倍;而我們所觀察到的是三維 (3D) 黑白影像,只顯示樣本的表面。
每種蕨的孢子囊和孢子外貌特徵都不一樣,顯微鏡在辨認蕨類物種時是十分有用的工具,不同顯微鏡能讓我們觀察到不同的細節。蕨類是很有趣的植物,大家不妨嘗試探索一下!
文章作者:區智恩 (生物科教師)