水蕨属

水龙骨目凤尾蕨科下的一属
水蕨属(Ceratopteris Brongn.)是水龙骨目Polypodiales凤尾蕨科Pteridaceae)一年生的水生或沼生植物,广泛分布于世界热带和亚热带地区[1][2],遍布太平洋印度洋加勒比海的众多海洋岛屿[3]。水蕨属约9个种,其中水蕨为模式种[1]。在中国,共5种[1][2][4]。水蕨属植物多连根生于淤泥或营浮生于水面[3][5]
水蕨属根状茎短而直立,中柱体为网状,顶端疏被鳞片。叶簇生;叶柄绿色,多少膨胀,肉质,光滑;叶二型,不育叶片为长圆状三角形至卵状三角形,绿色,薄草质,单叶或羽状复叶,末回裂片为阔披针形或带状,全缘,尖头;能育叶分裂较深而细,末回裂片边缘向下反卷达主脉,线形至角果形,幼嫩时绿色,老时淡棕色;叶轴同叶柄一样,绿色,有纵脊;在羽片基部上侧的叶腋间常有一个圆卵形棕色的小芽胞,成熟后脱落,行无性繁殖[1]孢子囊群沿主脉两侧生,形大,几无柄,由排列不整齐的30-70个加厚的阔细胞组成,裂缝明显或否;每个孢子囊产生16或32个孢子;孢子大,四面型,各面有明显的肋条状的纹饰[1]
水蕨属对生境敏感,易遭到环境污染或干扰破坏而难以繁衍生存,因此,在2021年,其所有物种已被列入中国《国家重点保护野生植物名录》中,为国家二级保护野生植物[6]水蕨属植物中的水蕨和粗梗水蕨具有良好的观赏性,其常作为园林和水面景观植物[7][8]。同时,水蕨属植物部分种是水生生态的大型无脊椎动物的庇护所,可作为非靶标水生生物,用于监测农田水生环境及物种多样性[9];其中,模式种水蕨的孢子化石亦还可作为指示湿热湖沼及河流相沉积环境的代用指标[10]。在其他用途上,由于水蕨属中的水蕨含有粗蛋白,粗纤维,钙、磷等,其可作为动物饲料[11]。此外,在中医药中,认为水蕨属植物具有重要的药用价值,如水蕨可作为中药材,全草均可入药,药性苦寒,有消积散[]、解毒止血的功效[12]。在食品加工上,水蕨属植物的提取物具有抗菌作用和抗氧化作用,可用作食物的保鲜剂[13][14]

分类

对于水蕨属植物的下属种分类仍存在争议,其最早的分类是1991年由中国科学院院士、蕨类植物学家秦仁昌所建的分类系统所记录,其将水蕨属分为水蕨科下仅有的一个属,该属下有6-7个近似种[1][15][16],分别是水蕨(Ceratopteris thalictroides (L.) Brongn.)、粗梗水蕨Ceratopteris pteridoides (Hook.) Hieron.)、角水蕨Ceratopteris cornuta (P. Beauv.) Lepr.)、巴西水蕨(Ceratopteris froesii Brade)等[3],其中模式种为水蕨[1]。而随着对水蕨属的遗传学和分子学研究的深入,有的学者认为应将水蕨属放于水蕨亚科中,与卤蕨属( Acrostichum)平行,并认为水蕨属仅有5个种,分别是角水蕨关岛水蕨(Ceratopteris gaudichaudii Brongn.)粗梗水蕨美洲水蕨Ceratopteris richardii Brongn.)水蕨[16]。截至2022年水蕨属分类报道,水蕨属的系统分类进行了更新,在原有的秦仁昌分类系统的基础上新增3个种,分别是2020年,中国科学院上海辰山植物科学中心在中国海南海口发现的水蕨属横走茎新物种邢氏水蕨(Ceratopteris shingii Y. H. Yan & Rui Zhang[17];2022年,在中国广东发现的焕[yōng]水蕨(Ceratopteris chunii )和不同于原产于美洲的中国长江流域的新粗梗水蕨( Ceratopteris chingii[4],共约9个。此外,对于水蕨属的部分种由于具有的多态型的存在,使得对部分种和亚种的鉴定存在分歧,如有日本学者对模式种水蕨的隐种多样性进行了分类研究,将其分为“南方型”“北方型”和“第三型”[16]