随着深秋繁殖季的到来,粤北山区的珍稀蕨类植物金毛狗蕨(图1)进入繁殖高峰。团队通过持续监测,首次完整记录并揭示了其孢子释放的珍贵动态过程(抖音号:https://v.douyin.com/dBJZ57CmtH4/ E@u.Sl)。金毛狗蕨因其植株基部密被金黄色茸毛、形似金毛犬而得名,其孢子释放机制因过程迅捷微观而长期难以捕捉。

图1. 韶关金毛狗

图2. 金毛狗叶背面孢子囊群排列
注:左图清晰展示了金毛狗蕨叶片背面孢子囊群的活体形态,左图为珍藏于韶关学院标本馆的腊叶标本,完整保留了孢子囊群在干燥后的结构特征。
该研究团队通过持续监测观测发现,金毛狗蕨孢子囊群密集分布于叶片背面,由坚硬的棕色囊群盖严密包裹(图2),形如微缩的“蚌壳”。当环境湿度下降时,“蚌壳”自然开启,内部孢子囊通过精妙的收缩机制将孢子高速弹射而出,宛若一套高效的自然弹射装置(图3)。
借助高倍微距摄影,团队清晰捕捉到孢子释放的瞬间。这些孢子直径不足0.1毫米,呈现出独特的近四面体立体构型,在光影下折射出钻石般光芒(图4)。
解析金毛狗脊蕨孢子的独特释放机制,对于理解蕨类植物的进化路径与环境适应策略具有重要科学价值。所获动态影像,亦为相关教学与科研提供了极为珍贵的一手可视化资料。本研究获得了乳源县濒危物种产业研究院、广东韶关丹霞山国家级自然保护区管理局及乳源瑶族自治县粤凰瑶药发展科技有限公司的支持。

图3. 金毛狗叶背面孢子囊群开裂与孢子释放

图4. 金毛狗孢子形态
注:比例尺长度50μm。
同时,该团队通过与相关企业合作,已成功突破了金毛狗蕨的人工繁殖技术瓶颈(图5),建立了完善的技术体系,并在乳源、乐昌等地进行了大面积栽培推广。团队还同步研发并推广了骨碎补、海金沙等重要药用蕨类植物的配套栽培技术。
这项贯穿“从发现到应用”全链条的研究,不仅揭示了自然生命的精妙奥秘,更将前沿科研成果切实转化为生态保护与产业发展的生产力。它预计将为粤北地区的生物多样性保护、生态修复,以及珍稀南药资源的可持续开发利用,提供坚实的科学支撑与有效的技术保障。

图5.金毛狗蕨人工繁殖
注:从左至右依次为人工繁育的金毛狗原叶体、孢子体幼苗和孢子体穴盘苗。