前一段時(shí)間,一則趣聞上了熱搜:一盆放置許久的學(xué)生衣服上竟然長(zhǎng)出了蘑菇。事實(shí)上,蘑菇不僅能跑到衣服上,還能飛天和遁地。
盡管肉眼或許看不見(jiàn),但是蘑菇就在我們身邊。蘑菇每年向大氣排放上百萬(wàn)噸的蘑菇孢子。這些孢子隨風(fēng)飄揚(yáng),落在他處的土地上,或是附著在我們的衣物上,然后被我們帶進(jìn)衣柜里,在衣服上或衣櫥的角落里生長(zhǎng)。孢子還會(huì)隨風(fēng)跑到天空,科學(xué)家甚至在云中也發(fā)現(xiàn)了蘑菇的孢子。
如今,科學(xué)家認(rèn)為蘑菇孢子能夠促進(jìn)云的形成。這是因?yàn)榇髿庵械乃魵饫淠纬伤涡枰Y(jié)核,這些凝結(jié)核可以是氯、氮和碳等化學(xué)溶液滴,也可以是微小塵埃等固體顆粒。凝結(jié)核越多,越有利于水蒸氣冷凝成水滴,進(jìn)而形成云。蘑菇孢子作為一種微小的固體物質(zhì),能夠?yàn)樗翁峁┐罅康哪Y(jié)核,進(jìn)而促進(jìn)云的形成。如果下雨的話,孢子就會(huì)隨著雨滴落地,然后扎根。
除了靠孢子進(jìn)行傳播,蘑菇還靠長(zhǎng)在地表或地下的菌絲來(lái)拓展自己的領(lǐng)域。菌絲對(duì)蘑菇來(lái)說(shuō)是一種非常有效的傳播方式,它跟植物的根類(lèi)似,只不過(guò)它更小、更長(zhǎng)。菌絲不僅能扎根土壤,還能扎根現(xiàn)代都市的垃圾堆里。如果你把含有菌絲的土壤撥開(kāi),就會(huì)發(fā)現(xiàn)菌絲一直在延伸,總距離可達(dá)100米。目前世界上最長(zhǎng)的菌絲在美國(guó),有10千米之長(zhǎng),重達(dá)數(shù)百噸,而它同樣也是壽命最長(zhǎng)的菌絲,年齡已有2400歲了。
一提到蘑菇,有的人或許聯(lián)想到蘑菇的“毒性”,現(xiàn)在我們就來(lái)了解一下吧。蘑菇對(duì)人體的藥物作用主要來(lái)自于它的次生代謝物,這是一種由蘑菇所產(chǎn)生的有機(jī)化合物。盡管一些蘑菇對(duì)人類(lèi)而言是有毒的,但是致命的極少。迄今為止,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的蘑菇多達(dá)14000種,其中的致命蘑菇不超過(guò)100種,只占總數(shù)的0.7%左右。吃了毒蘑菇,會(huì)產(chǎn)生幻覺(jué)或變得亢奮,還會(huì)引起腹瀉和嘔吐。
目前還沒(méi)有辦法能幫助我們直接用肉眼就可以識(shí)別出毒蘑菇,這里只有一個(gè)不是辦法的辦法,那就是不采食在野外見(jiàn)到的任何一種蘑菇。至于“越鮮艷的蘑菇越有毒”的識(shí)別指南完全是謠言,大多數(shù)致命蘑菇的外表要么非常丑陋,讓人提不起食欲,要么平淡無(wú)奇。
蘑菇與真菌的關(guān)系,就如同果實(shí)或花朵與植物的關(guān)系那樣,蘑菇只是真菌產(chǎn)生孢子的地方,而且,并不是所有的真菌都會(huì)長(zhǎng)蘑菇,絕大多數(shù)真菌不需要蘑菇也能生產(chǎn)孢子,真菌每年生產(chǎn)約4500萬(wàn)噸的孢子。
真菌早在10億年前就出現(xiàn)在地球上了,并且從4億多年前到現(xiàn)在,與絕大多數(shù)植物保持著重要的共生關(guān)系。真菌與植物的根結(jié)合,形成菌根,真菌負(fù)責(zé)促進(jìn)植物對(duì)硝酸鹽和磷酸鹽等無(wú)機(jī)物的吸收,植物則將部分由光合作用合成的有機(jī)物提供給真菌。超過(guò)90%的植物擁有菌根,其中許多植物,如果離開(kāi)了真菌就無(wú)法存活。除了形成菌根,真菌還和藻類(lèi)等其他生物結(jié)合在一起,形成緊密的絲網(wǎng)。在一些環(huán)境中,這些絲網(wǎng)甚至還能代替樹(shù)根,把土壤緊密地粘在一起,從而起到保持水土的作用,而地衣就是其中的代表。
地衣是由真菌和具有光合作用的藻類(lèi)或細(xì)菌結(jié)合形成的共生有機(jī)體。這個(gè)共生有機(jī)體能在一些難以置信的環(huán)境下生存。即使在撒哈拉沙漠,那里也能找到地衣,它們不僅在某些熾熱的沙土上茁壯成長(zhǎng),還穩(wěn)定了該地的沙面,減少沙塵暴的形成。
科學(xué)家也在南極找到了地衣。它們過(guò)著遠(yuǎn)離人類(lèi)的世外桃源般的生活,盡管它們生活在這極寒且具有高強(qiáng)度紫外線的環(huán)境中,但這一切似乎都不是問(wèn)題。這也不奇怪,畢竟地衣也曾被帶到宇宙中。
俄羅斯科學(xué)家把在南極發(fā)現(xiàn)的地衣送入了太空,并將其完全暴露在開(kāi)放的宇宙空間當(dāng)中。這些地衣經(jīng)歷了真空、失重、溫度巨變以及宇宙射線的考驗(yàn),持續(xù)半個(gè)月的時(shí)間,然而,在返回地球并重回舒適的環(huán)境之后,它們?cè)谝惶熘畠?nèi)就恢復(fù)了代謝活性。
真菌的代謝能力也是一項(xiàng)令人嘆為觀止的微觀藝術(shù)。真菌利用自身的強(qiáng)效酶、酸混合物,幾乎可以溶解世界上的任何物質(zhì),從木頭、石油到塑料,甚至連核反應(yīng)堆也抵擋不住真菌的溶解。1991年,科學(xué)家重回發(fā)生過(guò)核事故的切爾諾貝利,在那里已經(jīng)廢棄的核反應(yīng)堆內(nèi)部發(fā)現(xiàn)了一種以核輻射為食的黑色真菌。
這種真菌體內(nèi)含有大量的黑色素,這種黑色素不僅幫助真菌吸收了輻射,還將輻射轉(zhuǎn)化成化學(xué)能以幫助真菌生長(zhǎng)。到了2003年,中國(guó)科學(xué)家在新疆的高放射性土壤中找到了另一種耐輻射的真菌——石玉湖真菌,這種真菌能在高輻射環(huán)境下一直安然生存。這些發(fā)現(xiàn)表明:即使在極端的宇宙環(huán)境中,也可能有生物生存。
此外,真菌還能吸收土壤里的重金屬物質(zhì),把殺蟲(chóng)劑、除草劑和消毒劑等人造化學(xué)物質(zhì)分解成二氧化碳和水,為白蟻等生物提供住所。
2017年,研究人員重建了4萬(wàn)多年前尼安德特人的食譜后發(fā)現(xiàn),在一位患有牙病的尼安德特人的食譜當(dāng)中,出現(xiàn)了一種青霉菌。研究人員推測(cè),早在那時(shí)候,真菌就已經(jīng)進(jìn)入人類(lèi)生活當(dāng)中。到了1928年,抗生素青霉素的正式發(fā)現(xiàn),更是挽救了無(wú)數(shù)生命,而青霉素正是來(lái)自于青霉菌。
真菌如今已是許多重要藥物的來(lái)源。從多孔木霉真菌中提取出來(lái)的環(huán)保霉素,是目前最安全、最有效的免疫抑制藥物。例如,環(huán)保霉素通過(guò)抑制免疫反應(yīng),來(lái)減少器官移植帶來(lái)的排他反應(yīng),從而使器官移植的成功率更高(但由于抑制了免疫反應(yīng),環(huán)保霉素也帶來(lái)了易感染的副作用)。又例如,從迷幻蘑菇中提取出來(lái)的賽洛西賓,能非常有效地緩解嚴(yán)重的抑郁和焦慮。
不只是藥物,人類(lèi)如今還打算利用真菌來(lái)制造環(huán)保的建筑材料。研究人員先把用來(lái)培養(yǎng)真菌的基材(農(nóng)業(yè)或工業(yè)殘余物)注滿水分,并進(jìn)行高溫殺菌。然后,研究人員把真菌引入基材中,再把基材放入磚塊、地板或門(mén)等模具當(dāng)中,進(jìn)行培養(yǎng),利用真菌在自然代謝過(guò)程中形成的粘性劑,把基材的各個(gè)成分粘結(jié)起來(lái)。最后,研究人員把基材取出來(lái),進(jìn)行壓模和高溫殺菌,環(huán)保的真菌建筑材料就做好了。盡管硬度目前還趕不上傳統(tǒng)建筑材料,但是真菌建筑材料具有更好的隔音、隔熱和吸水性能。
真菌對(duì)人類(lèi)的影響遠(yuǎn)不止這些??茖W(xué)家估計(jì),世界上一共有220萬(wàn)到380萬(wàn)種真菌,而人類(lèi)目前只認(rèn)識(shí)其中6%的種類(lèi)。人類(lèi)對(duì)真菌的了解才剛剛開(kāi)始,誰(shuí)又能知道,真菌在未來(lái)能給人類(lèi)帶來(lái)怎樣的驚喜。
(劉玉樹(shù)薦自《科學(xué)之謎》)