广布世界热带和亚热带,少数产于温带,尤以亚洲种类最多。多生于中、低海拔地区,少数可分布至热带高山。中国主产长江以南各省,尤以华南及西南地区为多。
金星蕨科
植株中型至大型,偶有小型,多土生。根状茎粗壮,具放射状对称的网状中柱,分枝或不分枝,直立、斜升或细长而横走,顶端被鳞片和单细胞针状毛;鳞片基生,披针形,罕为卵形,筛孔狭长,背面及边缘常具针状毛。叶簇生,近生或远生,叶柄不以关节着生,基部横断面有两条维管束,向上逐渐靠合呈“U”形,通常基部有鳞片,向上多少有单细胞针状毛,罕有多细胞的长毛或顶端分叉的星状毛。叶一型,罕近二型,多为长圆披针形或倒披针形,少为卵形或卵状三角形,通常一回羽状,少有二至三回羽状,罕为单叶或三出复叶。羽片常羽状半裂至深裂,有时全裂至羽轴两侧形成狭翅或近全缘仅具波状齿,各回羽片基部对称或近对称,羽轴上面具纵沟,但不与叶轴上纵沟互通,或有时羽轴上方隆起无纵沟,羽片基部着生处下面有时具一膨大的疣状气囊体。叶脉羽状,单一或分叉,分离,或裂片基部一对至数对侧脉顶端联结成三角形或四边形网眼,无内藏小脉,或侧脉全部联结成不规则的四方形或五角形网眼,网眼内有时具单一或分叉的内藏小脉。叶草质或纸质,罕为革质,两面(特别是叶轴、羽轴和主脉上面)照例被单细胞针状毛,罕光滑无毛;羽片下面往往饰有黄色、橙色或红色,有柄或无柄的球形或棒形腺体,偶有沿叶轴和羽轴下面被小鳞片。孢子囊群或为圆形、长圆形或粗短线形,背生于叶脉,有盖或无盖;囊群盖圆肾形,以深缺刻着生,大都多少有毛,宿存或隐没于囊群中,有时早落;偶有不集生成群而沿网脉散生,无盖。孢子囊水龙骨型,有长柄,在囊体的顶部薄壁细胞处或囊柄顶部常有多种类型的毛或腺毛。孢子两面型,罕为四面型,表面有瘤状、刺状、颗粒状纹饰或往往有翅状周壁。原叶体绿色,心形或伸长的心形,往往具毛或腺体。染色体基数x=27~36(缺28)。
金星蕨科是一个自然的科,虽然部分种类与蹄盖蕨科(Athyriaceae)和鳞毛蕨科(Dryopteridaceae)物种形态较为近似,但可以通过植物遍体或在叶轴、羽轴等处被单细胞针状毛加以区别。在早期的研究中,金星蕨科植物通常因其近似的叶形及囊群被归于广义的鳞毛蕨属(Dryopteris)。秦仁昌在经过对亚洲大陆蕨类植物的深入研究之后,认识到金星蕨类植物是一个自然的类群,应将其从广义鳞毛蕨属中分立。因此,秦仁昌对亚洲大陆地区的金星蕨类进行了较为全面的研究,并在此基础上于1940年将这一群植物独立成科。金星蕨科的单系属性也被当前分子系统学研究所证实,该科与乌毛蕨科(Blechnaceae)、蹄盖蕨科、铁角蕨科(Aspleniaceae)等共同构成水龙骨目真水龙骨类Ⅱ分支。
但是,多年来各学者对金星蕨科属级属下类群的划分争议很大,属的数量从1到32个不等。根据当前的分子系统学研究结果,金星蕨科的系统树可分为五个大支,其中分支Ⅰ为基部类群,含针毛蕨属(Macrothelypteris)、卵果蕨属(Phegopteris)和紫柄蕨属(Pseudophegopteris),分支Ⅱ为沼泽蕨属(Thelypteris),分支Ⅲ含金星蕨属(Parathelypteris)、凸轴蕨属(Metathelypteris)、栗金星蕨属(Coryphopteris)和热带美洲分布的暗盾蕨属(Amauropelta),分支Ⅳ为假鳞毛蕨属(Oreopteris),分支Ⅴ为其余类群构成的内部关系极为复杂的广义毛蕨属(Cyclosorus),其中秦仁昌系统中的方秆蕨属(Glaphyropteridopsis)、龙津蕨属(Mesopteris)、假毛蕨属(Pseudocyclosorus)等被证明是良好的单系类群,但同一系统中的毛蕨属、新月蕨属(Pronephrium)均为多系,还有很多类群的系统位置与范围仍不能解决,仍需要增加取样进一步开展研究。全世界已知有将近1000种,中国约有200种。
本科是热带亚热带地区林下的常见草本层植物,是森林生态系统的重要组成部分,但缺少具有明显经济价值的物种。部分物种繁殖力强,生长迅速,常大量占据林缘、人工林下和荒地等处形成大面积单一种群,如毛蕨属中的渐尖毛蕨(Cyclosorus acuminatus)、华南毛蕨(Cyclosorus parasiticus)、齿牙毛蕨(Cyclosorus dentatus)等在长江以南地区是极为常见的蕨类植物,而齿牙毛蕨更是已从旧世界热带扩散到热带美洲地区,成为入侵性的杂草植物。
条目图册
扩展阅读
- HE L J, ZHANG X C.Exploring generic delimitation within the fern family Thelypteridaceae.Molecular phylogenetics and evolution,2012,65:757-764.
- ALMEIDA T E, HENNEQUIN S, SCHNEIDER H, et al.Towards a phylogenetic generic classification of Thelypteridaceae: Additional sampling suggests alterations of neotropical taxa and further study of paleotropical genera.Molecular phylogenetics and evolution,2016,94:688-700.