水韭屬

水韭屬（学名：Isoëtes）是石松門的水韭目中現存的唯一屬，為多年生挺水植物或沉水植物，植株較矮小（通常高5至15公分），葉子通常叢生，繁殖體（孢子）密生於葉基內側。水韭一般生長在湖沼溼地。全世界現存水韭約有200餘種。 根據化石證據，水韭屬的演化起源可上溯至泥盆紀末期，被認為是封印木屬、鱗木屬等大型喬木狀已滅絕石松植物類群的現存近親，但現生水韭屬相比之下植株矮小得多，且多為水生。 水韭屬在沉水狀態下可以通過類似景天酸代謝（簡稱CAM）的途徑固碳，夜間儲存碳為蘋果酸的形式，白天再釋放碳進入卡爾文循環，從而在低二氧化碳（CO2）的水生環境下減少光呼吸作用造成的損耗；本屬中的該現象於1981年由美國學者Jon E. Keeley在加州水韭（英语：Isoetes howellii）中首次描述，有時也被稱作“水生景天酸代謝” （aquatic CAM）或“類景天酸代謝型表征”（CAM-like behavior）。 水韭的生境多為濕地、沼澤和湖泊，與大多數CAM植物所分佈的乾旱環境截然相反，研究者普遍認為CAM在水韭中發揮的功能並非是增加水分利用效率，而是幫助水韭植株體適應CO2資源有限或波動較大的環境。水中較高的氣孔阻力會限制CO2的吸收，富營養水域中白天的溶水CO2含量也會因生境中其它C3植物的吸收而下降，而CAM途徑可以在不開啟氣孔的情況下，通過脫羧蘋果酸的方式在葉組織內釋放CO2，使得葉綠體中的Rubisco酶在其活躍時期（白天）處於高CO2濃度中，從而減少Rubisco酶與氧氣的接觸、降低光呼吸作用的負面影響。2021年一项實驗結果表明CO2的短缺可以在水韭屬中觸發類CAM式的夜間葉片酸度累積，從CAM模式轉變回C3也僅需不到24小時，這也是首個在無乾旱脅迫的植株中直接證明碳短缺和兼性CAM之間關聯的實驗。 水韭屬的CAM性狀具有較高的表型可塑性。例如加州水韭、恩格曼水韭（英语：Isoetes engelmannii）等原生於季節性濕地、季節性沉水的物種多為兼性CAM，即植株依其所處的實時環境條件，可以啟用或關閉CAM代謝途徑，因此當葉片曝露於空氣中、環境中大氣二氧化碳水平較高時（即陸生條件下），夜間液泡內並不會聚積有機酸，只有在水生環境下才會夜間積累酸性物質。而大部分穩定沉水生境下的水韭屬物種（例如I. karstenii（英语：Isoetes karstenii）、I. palmeri（英语：Isoetes palmeri）等）都是專性CAM物種，無論環境條件如何都會夜間積累有機酸。少數季節性沉水物種為專性CAM，例如塔克曼水韭（英语：Isoetes tuckermanii）。在水韭屬的部分專性CAM物種中，例如塔克曼水韭和I. palmeri，陸生條件下的晝夜酸度波動量級比沉水條件下更大，可能是因為葉片中儲集的有機酸量與環境中的二氧化碳資源量成正比。 約200餘種，包括： Isoetes abyssinica Chiov. Isoetes aemulans J.P.Roux Isoetes aequinoctialis Welw. ex A.Braun Isoetes afloramientorum D.F.Brunt. & J.B.S.Pereira Isoetes alcalophila Halloy Isoetes alpina Kirk Isoetes alstonii C.F.Reed & Verdc. Isoetes amazonica A.Braun Isoetes anatolica Prada & Rolleri Isoetes andicola (Amstutz) L.D.Gómez Isoetes andina Spruce ex Hook. Isoetes appalachiana D.F.Brunt. & D.M.Britton Isoetes araucaniana Macluf & Hickey Isoetes asiatica (Makino) Makino Isoetes attenuata C.R.Marsden & Chinnock Isoetes australis R.O.Williams Isoetes australis S.Williams Isoetes azorica Durieu Isoetes azorica Durieu ex Milde Isoetes baculata Hickey & H.P.Fuchs Isoetes baodongii Y.F.Gu, Y.H.Yan & Yi Jun Lu Isoetes biafrana Alston Isoetes bischlerae H.P.Fuchs Isoetes bolanderi Engelm. Isoetes boliviensis U.Weber Isoetes boomii Luebke Isoetes boryana Durieu Isoetes boyacensis H.P.Fuchs Isoetes bradei Herter Isoetes brasiliensis H.P.Fuchs Isoetes braunii Unger Isoetes brevicula E.R.L.Johnson Isoetes brevifolius Lesquereux, 1883 Isoetes butleri Engelm. Isoetes cangae J.B.S.Pereira, Salino & Stützel Isoetes caparaoensis J.B.S.Pereira Isoetes capensis Duthie Isoetes caroli E.R.L.Johnson Isoetes caroliniana (A.A.Eaton) Luebke Isoetes chubutiana Hickey, Macluf & W.C.Taylor Isoetes coreana Y.H.Chung & H.K.Choi Isoetes coromandelina L.fil. Isoetes creussensis Lazare & S.Riba Isoetes cristata C.R.Marsden & Chinnock Isoetes cubana Engelm. Isoetes cubana Engelm. ex Baker Isoetes delilei (Bory) Rothm. Isoetes dispora Hickey Isoetes dixitii Shende Isoetes dodgei B. & B. Isoetes drummondii A.Braun Isoetes dubsii J.B.S.Pereira Isoetes duriei Bory Isoetes echinospora Durieu Isoetes echinospora subsp. muricata × Isoetes laurentiana Isoetes ecuadoriensis Aspl. Isoetes ekmanii Weber Isoetes elatior F.Muell. & A.Braun Isoetes eludens J.P.Roux, Hopper & Rhian J.Sm. Isoetes engelmannii A.Braun Isoetes escondidensis Halloy Isoetes eshbaughii Hickey Isoetes flaccida A.Braun Isoetes flaccida Shuttlew. Isoetes fluitans M.I.Romero Isoetes fuchsii Bhu, H.K.Goswami, U.S.Sharma & A.K.Bajpai Isoetes fuliginosa R.L.Small & Hickey Isoetes fuscomarginata H.P.Fuchs Isoetes gardneriana Kunze Isoetes gardneriana Kunze ex A.Braun Isoetes gardneriana Kunze ex Mett. Isoetes gemmifera (syn. Stylites gemmifera) Isoetes georgiana Luebke Isoetes giessii Launert Isoetes gigantea U.Weber Isoetes graniticola D.F.Brunt. Isoetes gunnii A.Braun Isoetes gymnocarpa (Gennari) A.Braun Isoetes habbemensis Alston Isoetes hallasanensis H.K.Choi, Ch.Kim & J.Jung Isoetes haussknechtii Troia & Greuter Isoetes hawaiiensis W.C.Taylor & W.H.Wagner Isoetes heldreichii Wettst. Isoetes hemivelata R.L.Small & Hickey Isoetes herzogii Weber Isoetes hewitsonii Hickey Isoetes hieroglyhpica A.A.Eaton Isoetes hieronymi Weber Isoetes histrix Bory & Durieu Isoetes hopei J.R.Croft Isoetes howellii Engelm. Isoetes humilior F.Muell. ex A.Braun Isoetes hyemalis D.F.Brunt. 高寒水韭 Isoetes hypsophila Hand.-Mazz. Isoetes inflata E.R.L.Johnson Isoetes jaegeri Pitot Isoetes jamaicensis Hickey Isoetes japonica A.Braun Isoetes jarmaniae D.F.Brunt., Kantvilas & M.Garrett Isoetes jejuensis H.K.Choi, Ch.Kim & J.Jung Isoetes junciformis D.F.Brunt. & D.M.Britton Isoetes karstenii A.Braun Isoetes killipii C.V.Morton Isoetes kirkii A.Braun Isoetes labri-draconis N.R.Crouch Isoetes lacustris L. Isoetes laosiensis C.Kim & H.K.Choi Isoetes laurentiana D.F.Brunt. Isoetes lechleri Mett. Isoetes libanotica Musselman, Bolin & R.D.Bray Isoetes lithophila N.Pfeiff. Isoetes longissima Bory 隆平水韭 Isoëtes longpingii Isoetes louisianensis Thieret Isoetes luetzelburgii U.Weber Isoetes luetzelburgii Weber ex Luetzelb. Isoetes malinverniana Ces. & De Not. Isoetes maritima Underw. Isoetes martii A.Braun ex Kuhn Isoetes mattaponica Musselman & W.C.Taylor Isoetes maxima Hickey, Macluf & Link-Pérez Isoetes melanopoda Gay & Durieu Isoetes melanospora Engelm. Isoetes melanotheca Alston Isoetes mexicana Underw. Isoetes microvela D.F.Brunt & D.M.Britton Isoetes minima A.A.Eaton Isoetes mississippiensis S.W.Leonard, W.C.Taylor, Musselman & R.D.Bray Isoetes mongerensis E.R.L.Johnson Isoetes montezumae A.A.Eaton Isoetes mourabaptistae J.B.S.Pereira, P.G.Windisch, Lorscheitt. & Labiak Isoetes mourabaptistii J.B.S.Pereira et al. Isoetes muelleri A.Braun Isoetes naipiana P.G.Windisch, Lorscheitt. & Nervo Isoetes nana J.B.S.Pereira Isoetes narsinghgarhensis H.K.Goswami & Mazumdar Isoetes neoguineensis Baker ex F.Muell. Isoetes nigritiana A.Braun Isoetes nigroreticulata Verdc. Isoetes novogranadensis H.P.Fuchs Isoetes nuttallii A.Braun ex Engelm. Isoetes occidentalis Hend. Isoetes olympica A.Braun Isoetes orcuttii A.A.Eaton Isoetes organensis Weber Isoetes orientalis Hong Liu & Q.F.Wang Isoetes ovata N.Pfeiff. Isoetes pallida Hickey Isoetes palmeri H.P.Fuchs Isoetes panamensis Maxon & C.V.Morton Isoetes parvula Hickey Isoetes pedersenii H.P.Fuchs ex E.I.Meza & Macluf Isoetes pedersenii H.P.Fuchs ex Hickey Isoetes perrieriana Iversen Isoetes philippinensis Merr. & Perry Isoetes phrygia Hausskn. Isoetes pirinica D.F.Brunt. & D.Ivanova Isoetes pitotii Alston Isoetes precocia R.L.Small & Hickey Isoetes pringlei Underw. Isoetes prototypus D.M.Britton Isoetes pseudojaponica M.Takamiya, Watan. & Ono Isoetes pusilla C.R.Marsden & Chinnock Isoetes quiririensis J.B.S.Pereira & Labiak Isoetes ramboi Herter Isoetes reticulata Hill, 1987 Isoetes riparia Engelm. ex A.Braun Isoetes sabatina Troìa & Azzella Isoetes saccharata Engelm. Isoetes sahyadrii Mahab. Isoetes sahyadrii Mahab. ex L.N.Rao, 1944 Isoetes sampathkumarinii L.N.Rao Isoetes santacruzensis J.B.S.Pereira Isoetes saracochensis Fuchs ex Hickey Isoetes savatieri Franch. Isoetes schweinfurthii A.Braun Isoetes schweinfurthii Baker Isoetes sehnemii H.P.Fuchs Isoetes septentrionalis D.F.Brunt. Isoetes serracarajensis J.B.S.Pereira, Salino & Stützel Isoetes shangrilaensis Xiang Li, Yuqian Huang, X.Dai & Xing Liu 中华水韭 Isoetes sinensis Palmer，又名华水韭 Isoetes smithii H.P.Fuchs Isoetes spannagelii H.P.Fuchs Isoetes spinulospora Jermy & Schelpe Isoetes stellenbossiensis A.V.Duthie Isoetes stephanseniae Duthie Isoetes stevensii J.R.Croft Isoetes storkii T.C.Palmer 台湾水韭 Isoetes taiwanensis De Vol Isoetes tamaulipana Mora-Olivo, A.Mend. & Mart.-Aval. Isoetes tegetiformans Rury Isoetes tennesseensis Luebke & Budke Isoetes tenuifolia Jermy Isoetes texana Singhurst, Rushing & W.C.Holmes Isoetes ticlioensis H.P.Fuchs Isoetes tiguliana Gennari Isoetes todaroana Troìa & Raimondo Isoetes toximontana Musselman & J.P.Roux Isoetes transvaalensis Jermy & Schelpe Isoetes triangula U.Weber Isoetes tripus A.Braun Isoetes tuckermanii A.Braun Isoetes tuckermanii A.Braun ex Engelm. Isoetes tuerckheimii Brause Isoetes udupiensis P.K.Shukla, G.K.Srivast., S.K.Shukla & P.K.Rajagopal Isoetes ulei Weber Isoetes valida (Engelm.) Clute Isoetes vanensis M.Keskin & G.Zare Isoetes vermiculata Hickey Isoetes virginica N.Pfeiff. Isoetes viridimontana M.A.Rosenthal & W.C.Taylor Isoetes weberi Herter ex Weber Isoetes welwitschii A.Braun ex Kuhn Isoetes wormaldii R.Sim 湘妃水韭 Isoetes xiangfei 云贵水韭 Isoetes yunguiensis C.F.Wang & W.C.Taylor 杂交种： Isoetes ×altonharvillii Musselman & R.D.Bray Isoetes ×blondeaui D.F.Brunt. & P.C.Sokoloff Isoetes ×brittonii D.F.Brunt. & W.C.Taylor Isoetes ×bruntonii Knepper & Musselman Isoetes ×carltaylori Musselman., R.D.Bray & D.A.Knepper Isoetes ×dodgei A.A.Eaton Isoetes ×eatonii R.Dodge Isoetes ×echtuckeri D.F.Brunt. & D.M.Britton Isoetes ×fernaldii D.F.Brunt. & P.C.Sokoloff Isoetes ×foveolata A.A.Eaton Isoetes ×foveolata A.A.Eaton ex R.Dodge Isoetes ×gopalkrishnae Sarv.K.Singh, P.K.Shukla & N.K.Dubey Isoetes ×harveyi A.A.Eaton Isoetes ×herb-wagneri W.C.Taylor Isoetes ×heterospora A.A.Eaton Isoetes ×hickeyi W.C.Taylor & Luebke Isoetes ×jeffreyi D.M.Britton & D.F.Brunt. Isoetes ×jermyi D.F.Brunt. & Rumsey Isoetes ×kareniae D.F.Brunt. & P.C.Sokoloff Isoetes ×marensis D.M.Britton & D.F.Brunt. Isoetes ×michinokuana M.Takamiya, M.Watanaba & K.Ono Isoetes ×novae-angliae D.F.Brunt. & D.M.Britton Isoetes ×paratunica D.F.Brunt., Mochalova & A.A.Bobrov Isoetes ×pseudotruncata D.M.Britton & D.F.Brunt. Isoetes ×robusta (Engelm.) D.F.Brunt. Isoetes ×truncata (A.A.Eaton) Clute Isoëtes echinospora × lacustris Isoetes. ITIS.  林春吉，《台灣的水生與溼地植物》，2005，台北，綠世界出版社。 刘星, 刘虹, 王青锋. 中国水韭属植物的孢子形态特征[J]. 植物分类学报, 2008, 46(4): 479 -489 . Isoetes L. | Plants of the World Online | Kew Science. Plants of the World Online. [2024-08-08]. （原始内容存档于2024-08-08） （英语）.  Keeley, Jon E. Isoetes howellii: A Submerged Aquatic Cam Plant?. American Journal of Botany. 1981-03, 68 (3): 420. doi:10.2307/2442779.  Suissa, Jacob S; Green, Walton A. CO2 starvation experiments provide support for the carbon-limited hypothesis on the evolution of CAM-like behaviour in Isoëtes. 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