互动科普

每年的三四月间，如果在河边或者田间的小路上寻找的话，你也许就能邂逅刚露出脸的问荆。因为模样和笔相似，所以它常被称为“笔头草”，在日本也被称为“土笔”。喜好山野菜的人们，常常将它用开水汆过后凉拌或翻炒来食用。虽然常常被人当作野草，但它身上却有诸多不可思议之处。

“笔头草”只是问荆的器官

问荆是木贼属的一种，在中国各地都能见到，在日本、朝鲜、欧洲、北美洲也有分布。主要生长在山地的阳坡及森林边缘阳光充足的地方。问荆和蕨菜、紫萁等植物一样，都属于蕨类植物。

蕨类植物的一个共同特征是它们都拥有孢子而非种子。孢子是一种具有生殖功能的细胞。很多蕨类植物，如蕨菜和桫椤的孢子生长在叶片的背面，但问荆却不一样。问荆为了产生孢子，专门长出了一个特殊的繁殖器官“育枝”，而孢子就着生于育枝顶端的膨大部分。这个特殊的部位很像毛笔的笔头，也就是人们所说的笔头草。

笔头草将孢子孕育出来、散播出去，就完成了它的使命，之后便迅速枯萎。随后与笔头草完全不同的、行使营养功能的“不育枝”会随之萌发。同一株植物个体上的育枝和不育枝，通过生长在地下的茎相连。但一定要注意的是，不育枝并不能由育枝成长而来。

嫩绿色的育枝和杉叶的形态颇有相似之处，因此也被人称为杉菜。

图1.问荆的一生

笔头草是问荆为了产生孢子而长出的育枝。育枝和不育枝是通过地下茎相连的。笔头草将孢子释放出去后就会枯萎，而后行使营养功能的不育枝成长出来。到了冬季，虽然不育枝会枯萎，但一部分地下茎却得以存活，等待下一个春天再次生长出新的笔头草，这个过程叫做营养繁殖。问荆大多数时候通过营养繁殖而不断增多，枝条在地下紧密相连，属于同一植株。因此，它们实际的植株数比粗略看到的要少不少。

在另一种情况下，问荆也可以通过孢子进行繁殖。孢子从育枝顶部膨大的孢子囊穗中掉落到地面，继而发芽，在地面形成原叶体（配子体）。原叶体产生雌配子与雄配子，受精后发育成胚，继而成长为新的成长个体（孢子体），完成世代交替。

它的先祖曾是参天大树

蕨类植物不能开花育种，问荆也一样。问荆的有性繁殖是通过独特的世代交替方式来进行的。那么，问荆有没有叶子呢？实际上，它是有叶子的。在问荆的每个节上包裹着的、被人们称为叶鞘的部分，便是相当于叶子的存在。呈筒状的叶鞘在育枝和不育枝上都有生长，前段分裂呈齿状（鞘齿）。

和种子植物一样，蕨类植物也拥有一种像一堆管子被捆绑在一起的构造，被称为维管束。维管束除了做为运送水和养料的通道之外，也承担着支撑起整个植物重量的作用。

较为原始的苔藓植物并没有维管束，而蕨类植物拥有了维管束这一构造，从而使得植物的身形得以变得高大。以现在问荆的样子可能完全无法想象，在它所属的木贼类植物中，曾经有着能长到10米高的种类。

我们如今所用的煤炭中，就有着大约3亿年前构成沼泽森林的木贼的残骸。

孢子有四条绳

让我们再仔细地观察一下问荆的一生。首先，在春季到来之时，问荆的育枝从地下茎生长而出，育枝的前端开始长出孢子。问荆的孢子有着奇妙的形态，球形的孢子上粘附着四条被叫做弹丝的绳状构造。

这些弹丝在湿润的时候会将圆滚滚的孢子包裹起来，一旦变得干燥，紧密缠绕的弹丝则会慢慢伸展开。这一动作能使孢子囊中挤在一块儿的孢子向远方散落出去。

孢子本身还具有能进行光合作用的叶绿体。你能看到从育枝前部释放出的粉末（孢子）带有绿色，就是因为其中含有叶绿体。

从育枝释放出的孢子掉落到地面开始发芽，变成被称为原叶体（配子体）的状态。原叶体既有能制造雄配子的“雄精器”，也有能制造雌配子的“颈卵器”。雄配子能在水中游动，一旦雨水淋湿原叶体，雄配子便努力向着雌配子游过去。

如此便完成了受精过程，受精卵发育为胚，成长为孢子体。成长个体在最初几年只萌发不育枝，慢慢积攒着营养。数年后的春天，育枝（笔头草）才第一次露出脸来。

其实在自然界中，问荆孢子实际上的繁殖机会比较少。问荆的不育枝在冬季来临时便枯萎了，但一部分地下茎即使在冬季也存活着。在春季到来之时周期性地再一次成长为育枝和不育枝，不如说这才是问荆的主要增殖方式。在植物园中，也有存活了数十年之久的问荆个体，一边延展着它的地下茎，一边生长着。

虽说极其顽强，却也让人棘手

问荆拥有非常旺盛的增殖能力，哪怕仅有一点点地下茎残存，也会从那里复活生长。正因为如此，一旦入侵到庭院或者田地之中，问荆就会成为人们所常知的“难防治杂草”。

不仅如此，由于问荆的地下茎也拥有节，因此在被整个拔出的过程中很容易断掉，而掉落的那部分要是依旧滞留在土壤中的话，那么再度复活成长也是信手拈来。这也让问荆成为了园丁和农民的大敌。

问荆也曾被人们叫做“笔之花”，它不仅为人们报春，也着实惹人怜爱。它深藏的另一面则是出人意料的坚韧。

（本文发表于《科学世界》2016年第11期）