本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
蕨类植物可能看起来很简单。它是一片叶子；它从森林地面上萌发。但它远不止于此。蕨类植物是最早进化的植物形态之一，它们保留了显示这一点的特征。
例如，与苔藓及其古怪的朋友苔类植物不同，蕨类植物拥有真正的茎（通常沿着地面或地下延伸，如匍匐茎或根状茎）、根和叶（你可能认为苔藓有叶子，但它们没有——不是与大多数其他叶子有共同起源的“真正的”叶子）。但与针叶树和开花植物不同，蕨类植物不产生种子或果实。
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同样，当绿色植物在海洋中进化时，它们的卵子由游动的精子受精。最早的陆地植物可能也这样做，苔藓和蕨类植物也是如此。即使在今天，为了让蕨类植物完成其生命周期，一个倒霉的精子必须游向等待的卵子。
但这发生在蕨类植物的哪个部位呢？
它没有发生。至少，它没有发生在*你*认为的蕨类植物上。它发生在完全不同的植物上，这种植物也是蕨类植物，但看起来不像你认识的蕨类植物。一种秘密忍者蕨类植物。我们生物书呆子称之为配子体。
配子体产生配子：卵子和精子。就像它们产生的配子一样，这些植物是单倍体，也就是说，它们包含所有染色体的一个副本，而不是两个副本。为了实现这一点，还原细胞分裂——减数分裂，你可能还记得高中生物学——必须发生。我们的卵子和精子也是单倍体，而我们的身体是二倍体。如果我们不产生单倍体配子，受精卵将包含我们染色体数量的两倍，这将导致可怕的遗传后果*。
在蕨类植物中，配子体是一个温顺的小家伙——一层心形或肾形的绿色细胞膜（与我们上次看到的膜状蕨类植物非常相似），它没有真正的叶子、根或茎。
它向土壤中伸出一些长细胞，作为称为“假根”的根状物体，并存活足够长的时间来完成其工作。当卵子和精子相遇时形成的合子然后长成我们认为是蕨类植物的物体。它通常直接从配子体中长出，最终可能会将其消灭。
在动物世界中没有与配子体相当的东西；如果要有的话，否则会形成你的卵子和精子的细胞需要分裂成一个多细胞生物，为了与蕨类植物配子体类似，它独立于你而存在。此外，这些另类人类，无论他们是什么，都需要是产生实际卵子和精子并将精子从 A 点运到 B 点的人。然后，新的人类将不得不在这个其他事物中孵化并从中生长出来。至少可以说，这是一个奇怪的概念。
但对于植物来说，这是生活的事实。信不信由你，所有植物都有配子体。地球上的每种植物都经历这种“世代交替”，配子体与二倍体孢子体交替（在蕨类植物的情况下，这是你认为是蕨类植物的东西），等等，但只有在最早进化的形式中，它们才作为独立于其另一个自我的自由生活植物而存在。
松树和水仙花中的配子体在哪里？它们被隐藏起来了——微小的细胞团块，藏在松果和花朵内。在开花植物中，配子体通常不超过少数细胞。但在更“原始”的植物（如苔藓）中，配子体是你认识和喜爱的植物。孢子体很小，很容易被忽视。在本系列结束之前，我们将看看其中的一些。
是的，配子体很奇怪。但它们的存在也意味着孢子体需要一种制造小配子体的方法。如果不是卵子和精子，那是什么呢？答案包含在它们的名字中：孢子。
孢子是用于繁殖的细胞，它们通过有丝分裂，即有丝分裂，以无性方式形成。蕨类植物制造、包装和分布孢子的多种方式非常美丽，这也是我发现它们迷人的主要原因。
当您观察蕨类植物的背面时，您可能会认为您看到的是一堆孢子
但你错了。仔细看。你所看到的是一堆孢子囊，它们聚集在一个称为孢子囊群（复数：孢子囊群）的斑块中。孢子囊是微小的孢子制造工厂，它们在蕨类植物中可能非常复杂和美丽。最经典的形状之一看起来有点像罗马头盔，上面有一个“环带”或嵴，它既能使孢子囊破裂，又能分散孢子。
一个正在释放孢子的蕨类植物孢子囊。嵴状环带已使其破裂。来自 Lucian Marcus Underwood 于 1900 年出版的《我们的本土蕨类植物及其盟友》第 6 版。公共领域。点击图片获取来源。
当孢子囊成熟时，它会破裂，嵴会向后拉扯破裂处，释放孢子。孢子囊和孢子囊群形成的模式或孢子囊群中孢子囊的形状或构造在蕨类植物中可能非常美丽。我们将在即将发布的关于新西兰蕨类植物的帖子中看到这一点。
这就是为什么我看到它们如此兴奋的原因。虽然当我学习植物学和维管植物分类学时，我见过图片和压平的干燥标本，但没有什么比走到野外，翻过一片叶子，等待着被下面的东西惊喜和愉悦更令人兴奋的了。关于这一点，我们将在下次看看一些如此令人愉悦的惊喜。
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*人类的唐氏综合征是 21 号染色体有三个副本而不是通常的两个副本的结果，这是由于一对染色体在常规减数分裂期间未能完全分离造成的。 21 号染色体上一定有一些“粘性部分”，它有一个在复制后未能分离的坏习惯，母亲年龄越大，这种情况就越严重。我们基因组的全面四倍化将以灾难告终——合子或胚胎会自发流产。有趣的是，在植物中，这似乎远不如在动物中那样是灾难性的。植物基因组的自发加倍、四倍化等一直是某些植物类群中产生新物种以及植物育种者培育新的花卉品种和小麦品种的主要机制。