本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
去年夏天，我在格雷山和托里山峰附近的凍土帶徒步旅行時，偶然發現了一種看起來很奇怪的苔蘚。它有一些扁平的圓盤，看起來像這樣
這些東西是什麼？
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然後我碰巧拿起一本名為《採集苔蘚》的書，突然我就知道我看到了什麼。
要理解這一點，您必須首先認識到這個重要的事實：苔蘚，與大多數其他陸地植物不同，仍然產生游泳精子*。（等等，苔蘚產生精子？是的，是的，它們確實產生。它們為什麼這樣做以及它如何融入苔蘚生命的偉大弧線，這是另一天的故事）而且這些精子游泳能力出奇地差，而且有點笨拙，更糟糕的是。
考慮到它們在地球上擁有最艱鉅的受精任務之一，這一切就更加引人注目了。它們必須獨自遊過覆蓋在苔蘚縫隙中的短暫水膜，尋找隱藏在稱為頸卵器的保護結構中的卵子。正如《採集苔蘚》作者羅賓·沃爾·基默勒所說，“這是精子和蒸發之間的一場競賽。”
基默勒進一步解釋了它們令人沮喪的命運
苔蘚精子大量產生，但每個微小的細胞找到卵子的機會都微乎其微。與那些費力呼喚配偶的雨蛙不同，苔蘚精子沒有任何訊號引導它們到達目的地，因此在水膜中隨機遊動。大多數精子只是迷失在葉子的迷宮中。小精子是虛弱的游泳者，攜帶的能量有限，無法進行長途旅行。一旦從精子器釋放出來，倒計時就開始計算它們的生存機率。在一小時內，所有精子都將死亡，耗盡它們的資源。卵子繼續等待。
哇。仔細想想，所有精子的生活都很艱難，而在它們之中，苔蘚精子似乎是最倒黴的。
苔蘚精子的形狀也恰好相當奇特，這可能與它們的困境有關。您可能會將其描述為連線到埃及豔后風格蛇形臂章的兩條盤繞的尾巴。這是我們方便的植物精子圖表，底部有一個粗略的草圖。
這是一個來自苔類植物（苔蘚的近親）的精子細胞的詳細圖解連結。這些東西看起來就像動力雕塑競賽參賽作品一樣難以操控。如果我必須駕駛其中一個去尋找卵子，我也會最終掉進溝裡。
幸運的是，苔蘚並沒有將一切都寄託在它們雄性配子的航海能力上。透過自然選擇，它們找到了一種更好的方法。實際上，至少有兩種更好的方法。第一種方法是我高山苔蘚之謎的答案。
再次引用羅賓·沃爾·基默勒的話
精子在向卵子移動的過程中需要儘可能多的幫助，它們很少從產生它們的稱為精子器的結構移動超過四英寸。有些物種設計了其他方法來增加距離，利用飛濺的力量來傳播精子。在像地楊梅苔這樣的物種中，精子器被一個由葉子組成的扁平圓盤包圍，像向日葵的花瓣一樣向四周輻射。一滴雨滴落在這個圓盤上可以將精子濺射到十英寸遠，比它們可以移動的距離增加一倍以上。
所以我看到的是濺水杯——碗狀結構，旨在利用落雨的動力和杯子的拋物線形狀，被動地將繁殖體發射到世界各地。讓我們稱之為“伊夫林·克尼維爾策略”。濺水杯在植物和真菌中被廣泛用於孢子或繁殖體的傳播。鳥巢菌和被稱為苔類植物的苔蘚近親都有類似的結構來傳播它們的孢子或組織包。
第二種方法可以稱為“道格拉斯·亞當斯策略”。也就是說：搭便車。在《自然》雜誌本週發表的一篇論文中，科學家們追蹤了之前的發現，即被稱為彈尾蟲的微小節肢動物和甲蟎（小型的棲息在苔蘚中的蜘蛛綱動物，具有碧昂絲式的後部）可能是透過在苔蘚的微森林中笨拙地行走時無意中拾起苔蘚精子，從而為苔蘚精子提供重大突破的原因。
什麼是彈尾蟲？大衛·艾登堡來解釋一下
警告：嚴重可愛度威脅等級紅色
再想一想，也許這才是應該被稱為“伊夫林·克尼維爾”的策略。您是否注意到有多少彈尾蟲棲息在苔蘚葉狀體上？這是它們首選的棲息地，在世界各地的苔蘚和覆蓋物中，它們是地球上最豐富的微型動物之一。
無論如何，人們早就知道苔蘚精子至少在某些時候會搭彈尾蟲的便車。鮮為人知的是，搭彈尾蟲的便車是否對生物學家委婉地稱之為“繁殖成功”做出了重大貢獻。也沒有人知道苔蘚是否可能透過嗅覺等同於“來這裡”的方式進一步操縱攜帶精子的彈尾蟲。
波特蘭州立大學的科學家決定找出答案。而兩個問題的答案都是響亮的“是”。
在一些實驗室內，他們只放置了苔蘚。在另一些實驗室內，他們向苔蘚噴灑了水。在第三組中，我只能希望實驗室裡的某人有機會在邪惡地咯咯笑的同時說出“釋放彈尾蟲！”，並將它們放入它們新的苔蘚家園中。
事實證明，在無人干預的情況下，苔蘚精子在到達苔蘚卵子方面確實像它們的名聲所暗示的那樣糟糕。只有大約 2-8% 的未被濺射和未被彈尾蟲幫助的苔蘚設法使一個卵子與一個精子結合。被濺射的苔蘚設法在約 10-20% 的時間內使卵子受精，而彈尾蟲設法將至少一次繁殖成功的機會提高到約 15-30%。當科學家們將兩者結合在一起時？苔蘚交配過載。這些樣本中幾乎一半的苔蘚設法至少一次將精子傳遞到卵子。
您可能已經注意到，此頁面頂部的照片中的濺水杯是紅色且有些像花朵的。羅賓·基默勒也將圓盤狀結構比作向日葵。事實證明，與花朵的比較可能更加貼切。因為當波特蘭州立大學的科學家開始測量植物可能散發出什麼氣味時，他們發現，儘管雌性和雄性植物都會產生氣味，但雌性植物產生的強烈氣味種類更多**。此外，它們產生的許多化合物以前曾在花卉香水中被鑑定出來。而且，當被給予雄性或雌性苔蘚植物產生的氣味選擇，但沒有實際接觸或看到植物時，彈尾蟲更喜歡雌性植物的氣味。
我們在這裡可能看到的是趨同進化的一個案例——當兩個遠緣相關的群體獲得相似的特徵時——涉及節肢動物的植物-傳粉者關係。事實上，考慮到苔蘚植物（苔蘚的祖先）大約在 4.5 億年前出現在陸地上，而開花植物直到大約 1.25 億年前才進化出來，我想說開花植物是後來的參與者。
事實證明，雄性精子雖然仍然明顯是糟糕的游泳者，但可能並不像看起來那麼不幸。《自然》雜誌論文的作者指出，科學家最近發現，苔蘚精子可能比以前認為的“壽命更長，壓力耐受性更強”，這可能使它們能夠在相當長的距離內旅行，只要它們不必自己駕駛。從某種意義上說，苔蘚精子可能非常適應在它們偏好的環境中到達苔蘚卵子。快樂的苔蘚永遠不會缺少濺水或渴望搭便車的彈尾蟲。
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*游泳精子是苔蘚祖先的遺留物，苔蘚的祖先是生活在海洋中的綠藻。當您生活在水中時，游泳精子是必不可少的。當苔蘚在陸地上發芽時，它們保留了這一特徵，而導致大多數其他陸地植物的譜系最終沒有這樣做。
**在《科學新聞》的這篇文章中，康奈爾大學科學家羅伯特·拉古索指出，該研究中雌性植物產生的氣味化合物差異很大，這意味著它們要麼對繁殖不重要，要麼可能存在某種欺騙行為。如果屬於後者，我讀到過在科羅拉多州發生過類似的事情，在那裡，精緻而極其可愛的卡莉普索蘭的氣味及其強度差異很大。
為什麼？因為這些蘭花不包含任何實際的回報（即花蜜——所以它們欺騙了蜜蜂）給傳粉者，不同的香味更有可能使同一只可憐的昆蟲再次上當受騙，從而增加它們的授粉機率。這是否是苔蘚正在對彈尾蟲做的事情仍然是任何人的猜測，但如果屬實，它肯定為苔蘚與彈尾蟲的互動增添了一個有趣的轉折。