四億多年前，蕨類出現在地球上；在三億四千萬年前的石炭紀地層中，發現豐富的蕨類遺跡一煤炭層，可推算當時的主角是以擬蕨類為森林組成的樹種；兩億五千萬年前，恐龍穿梭而過的侏儸紀森林下，地被的蕨類更是活躍。四億至三億年前的蕨類是十分高大的喬木，甚至高達 45 公尺，形成森林的主流。稱蕨類為「 LKK」的植物可是一點也不為過。只不過具有這種「古董身價」的蕨類卻有著聰明的生存機能，從植物的「主流」地位退居到「非主流」卻也生生不息，至今依然欣欣向榮，隨處可見。遠古時代的蕨類長的高大如樹木狀，為了適應多變的生活環境，個體逐漸變小，繁衍後代的孢子可彈得更遠，所以從熱帶至寒帶、低海拔到高海拔、海濱到深山，處處可見他們的蹤影。小小的植物卻有時盛的生命力，絕處逢生的本領令人嘆為觀止。
蕨類植物的外部形態與種子植物有相當大的不同，想認出蕨類家族其實被不難，只要仔細觀察下列幾洞蕨類的特微，就很容易發現蕨類植物的蹤跡。
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圖一 直挺高大的筆筒樹(周順軍 攝) |
圖二 筆筒樹之維管束(周順軍 攝) |
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特殊的維管束
地球上的綠色植物演化是從最低的藻類、菌類、苔鮮類到蕨類植物，最後進化到種子植物。而從蕨類植物開始演化出了維管束的構造（維管束的功能就是輸送水分、養分及支持植物體本身），有了維管束，蕨類植物也就能長的比較高大並且佔據較大的生活空間，成為綠色植物重要的成員。〈圖一、二）
挺立高昂的地生蕨類跟其他種類的植物一樣，都是為了向上爭取更多的陽光，其中最明顯的要算是具有直立式根莖的筆筒樹，因此又稱為「樹蕨」，我們從筆筒樹上的蛇狀花紋(葉痕)可以看出維管束由莖流向葉子的痕跡。觀察蕨類植物的維管束及根莖結構，有助於我們更了解蕨類植物的生長方式及生態。(圖三) |
圖三 筆筒樹幹上的葉痕(周順軍 攝) |
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捲旋狀幼葉
大部分蕨類植物的幼葉會捲旋成一個「？」，也有人形容像小蝸牛般的「問號」，成了辨別蕨類的明顯特微。如：筆筒樹、芒箕、插花用的腎蕨（羊齒）、可食用的山蘇花及過溝菜蕨 … 等，仔細看其幼葉的造型，因種類的不同，「？」形狀也有所差異。雖然我們可從捲曲的幼葉輕易辨識出蕨類植物， 但在遠古的三億年前曾經是森林主要結構的蕨類植物，現今卻演化成林下的草木或灌叢，儘管如此，蕨類植物仍然以古老的方式「孢子」來繁衍後代，而對多變的種子及裸子植物的競爭而能繼續不斷的生存演化及發展，這中間複雜的演化機制是如何進行的？對研究植物的科學家來說，蕨類植物的演化至今仍然是個謎，猶如其捲旋狀的幼葉般充滿著許多神奇奧妙與問號。（圖四、五、六） |
圖四 裡白的幼葉(周順軍 攝) |
 圖五 筆筒樹的幼葉(周順軍 攝) |
 圖六 雙扇蕨的幼葉(呂碧鳳 攝) |
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以孢子繁殖
如前所述，蕨類植物主要是以孢子來繁衍後代。大部分的孢子囊都生長在葉的下表面。然而不同的蕨類，其孢子的形狀及排列方式都不同，這也是蕨類分類上的重要依據。成熟的孢子從孢子囊彈出後，藉由風力、水粒或動物攜帶傳播出去，遇到適合居住的環境，就會漲成心形或葉狀的配子體(又稱「原葉體」)，只是小如指甲般的配子體較不容易被注意到，配子體大都具有葉綠素，可行光合作用，其所產生的精子和卵經水的媒介結合成受精卵，最後再發育成我們常觀察到的蕨類值物，即孢子體的部分。這種孢子體和配子體交替的現象，稱為「世代交替」。（圖七、八、九、十 ） |
 圖七 過山龍的孢子囊穗
(呂碧鳳 攝) |
 圖八 蕨類的配子體
(下方心形深綠色者為配子體、其上長出的小葉子為孢子體。陳家慶 攝) |
 圖九 蕨類的孢子囊群(呂碧鳳 攝) |
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變化萬千的葉片
葉片是蕨類植物最明顯也最容易觀察的器官。各種蕨類展開後的葉片結構差異頗大，從單一無分叉的單葉到複雜的羽狀複葉，姿態萬千，變化多端，這也是讓許多「蕨迷」為之「神魂顛倒」、「廢寢忘食」的因素之一。 |
圖十 蕨類的生活史(黃婉玲 繪) |
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| 遠古時代的蕨類植物具有明顯的主幹，葉子集中於頂部，猶如現今的樹蕨類；但經過上億年的演化，羽狀複葉的真蕨類成為當今蕨類的主流，被佔據森林地被的草木層。不過要特別注意的是，有些蕨類的葉子在幼葉期或成熟期的葉形不一，所以，觀察蕨類時，必須找成熟植株被帶有孢子囊的葉片較為準確。（圖十一、十二、十三、十四） |
 圖十一 車前蕨(單葉 呂碧鳳 攝) |
 圖十二 戚葉石葦(掌狀葉 呂碧鳳 攝) |
 圖十三 雙葉蕨(二叉分歧 呂碧鳳 攝) |
圖十四 傅氏鳳尾蕨(羽狀複葉 呂碧鳳 攝) |
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不定芽繁殖
蕨類植物除了靠有性的孢子繁殖外，有的會藉由無性的繁殖方式來擴張其領域。我們常見到蕨類如：東方狗脊蕨、頂芽狗脊蕨、稀子蕨 … 等，都具有不定芽的繁殖方式。此種快速且有效的方式可以使蕨類植物迅速產生下一代，但由於是無性繁殖，所產生的基因會與母體完全相同且無變化，對環境的適應力和藉有性的孢子繁殖的過程比起來，就會明顯的差了些。〈圖十五、十六） |
 圖十五 稀子蕨上的不定芽(呂碧鳳 攝) |
 圖十六 大蓬萊鐵角蕨的不定芽(呂碧鳳 攝) |
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台灣是蕨類王國
許多人以為蕨類植物只生長在陰暗潮濕的環境，其實，在高溫多雨的熱帶或氣候宜人的溫帶，均可發現其蹤跡。台灣地處亞熱帶高山地形等諸多因素加上海洋暖流、高山地形等諸多因素，造就了多樣性生態的環境，小小的三萬六千平方公里的土地上，以蕨類為例，因為有優越的環境條件，不論從演化歧異度或是種類豐富度評估，台灣都稱得上是蕨類的天堂。全世界蕨類約有一萬兩千種，台灣就擁有近八百種。以面積與種的密度來估算，台灣僅佔全球陸地面積約千分之三，卻具備約百分之六的蕨類物種，蕨類種的密度是全球之冠，可說是研究蕨類的最佳天然教室，也不枉有「蕨類工國」的美稱。
台灣擁有全世界蕨類密度最高的榮銜，正是因為擁有適合這些蕨類植物賴以維生的環境。生活在這塊土地的我們，更應善盡台灣在國際的自然保育舞台所擔負「蕨類工國」重責被達到生態保育及永續經營的目標。（圖十七） |
圖十七 筆筒樹林(周順軍 攝) |
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