说起真菌,你首先会想到什么呢?蘑菇、啤酒、还是青霉素?
真菌(Fungi)是指一类真核细胞生物,与人类的关系一直都非常亲近。真菌的存在非常重要,并且影响深远。
一、真菌非常古老,而且无处不在
研究显示,科学家们发现了可追溯到10亿年前的化石真菌。10亿年前是地球的元古代,地球上的单细胞生物已经进化为真核生物,正在向多细胞生物进化。这一发现可能使我们重新认识陆地生命的演变过程。
真菌在自然界无处不在,包括土壤、水体、空气和其他生物的体内。从漫无边际的戈壁到一望无垠的草原,从高耸入云的雪山到遮天蔽日的原始森林,从人迹罕至的自然保护区到生机盎然的村庄田园,凡是植被覆盖丰盈的地方,几乎都有真菌的踪迹。
真菌生命力非常顽强,有些真菌对辐射具有极强的抵抗性,比如发生在1986年的切尔诺贝利核灾难事件过后,科学家居然在那里发现了神秘的黑色真菌— 新型隐球菌。红酵母菌和霉菌甚至可以抵挡高强度的宇宙射线与紫外线,在国际空间站生存和繁殖。
二、真菌种类繁多,体型差异巨大
真菌种类非常多,保守估计有150余万种。目前被生物分类学家正式记录与描述的真菌种类约为12万种。
很多专家学者潜心致力于真菌资源调查和研究,涉及的学科包括微生物学、菌物学、生物系统分类学、生态学和分子生物学等等。他们寻找那些还没有被发现的真菌种类,现在绝大多数的真菌种类仍处于野生状态,还有许多种类(包括具有潜在利用价值的真菌)还没有被认识和报道。人们对于真菌多样性的了解仍相当有限。
微小的真菌只能用显微镜才能观察到,如单细胞酵母菌。大型真菌的代表是各种蘑菇,好像一把把小伞,伫立在在森林里。
令人吃惊的是,世界上最大的生命体竟然是一种叫做奥氏蜜环菌的蘑菇。它生长在美国俄勒冈州马卢尔国家森林公园,已经生存了2400多年,占地约9平方公里。如此“彪悍”的身材,让蓝鲸也相形见绌。
三、真菌既非植物,亦非动物,
真菌与植物同生共存
真菌属于一种独立的生物界别— 真菌界(Kingdom Fungi)。真菌没有叶绿素,因此无法进行光合作用,这是真菌与植物的最大区别。真菌是典型的异养生物,异养方式有寄生和腐生。
但是许多植物与土壤中的真菌能够建立共生关系,这种共生体被称为菌根。菌根一方面从寄主植物中吸收糖类等有机物质作为真菌的营养,另一方面又从土壤中吸收养分、水分供给植物。这种共生关系对于植物的生长和抵抗病害具有重要意义。比如,黑曲霉菌可以与小麦的根形成菌根,有助于提高小麦的营养吸收和抗病能力。有的真菌还可以通过与蓝藻或绿藻共生进行光合作用,从而为自己提供能量。
四、真菌是大自然的“清道夫”
真菌在自然界中扮演着生物分解和循环有机物质的重要角色。它们将腐烂的植物、动物尸体以及其他微生物转化为有机化合物和养分,促进土壤的肥沃度和生态系统的平衡。真菌通过分泌各种降解酶类,将淀粉、纤维素、蛋白质、脂肪等大分子降解为糖、氨基酸、脂肪酸、有机酸等小分子。
在生活中,塑料制品被广泛应用于各个行业。但塑料制品致命的缺点就是难以降解甚至不可降解,对环境和其它生物带来巨大麻烦。目前已有科学家发现一种细菌真菌复合体,能在数周内分解塑料薄膜,为解决白色污染提供了思路和可能。真菌还能作为生物材料被用来制造电子器件、服装、甚至是建筑。生物材料的优点是可塑、可再生、可降解、环保,而且生产方式更具有可持续性。
五、微观下,真菌婀娜多姿,又暗藏危机
在实验室里,在显微镜下,真菌自由自在地绽放着美丽的姿态。单细胞或者多细胞具分枝的丝状体,构成它们丰富多彩的生命形式。孢子的形成是它们繁衍后代的方式和本能。
你看,在显微镜下,犬小孢子菌的大分生孢子像不像片片竹叶,清风拂过,竹林轻轻摇曳,生机勃勃;镰刀菌属的大分生孢子好似刚刚从农田里采摘的成熟的、饱满的豆荚,金秋时节,充满丰收的喜悦;孢子丝菌的微观形态就像朵朵梅花绽放在寒冬的枝头,如此冰肌玉骨,清雅脱俗……
显微镜下的真菌,如此唯美,重重似画,使人联想到“只此青绿,醉了时光,醉了江山无限……”
但不要忘记,在这些菌种美丽的姿态背后,却隐藏着危机和危险,充满了风险和挑战。病原真菌是机会致病菌,它们伺机而动,免疫抑制状态或免疫功能缺陷者易被感染,严重感染者甚至危及生命。
耳念珠菌(Candida auris)已被世界卫生组织列入对人类健康构成严重威胁的真菌名单。自2016年以来,监测发现耳念珠菌在美国多地发病率快速升高,并出现大量院内感染的暴发案例。这种情况在在包括英国、印度等多个国家和地区也有报道,因此耳念珠菌的流行和传播已经获得全球关注。超级真菌(指对常规抗真菌药物具有高度抵抗力或耐药性的真菌)的出现给现代医学带来了巨大挑战,因此重视真菌感染性疾病,提高侵袭性真菌病(IFD)规范化诊疗水平势在必行。
结语:
真菌作为生命的清道夫、人类和动植物的益友,在自然界中扮演着不可或缺的角色。作为一种独特的生命形式,真菌的奇幻之处令人着迷。
通过深入了解和研究真菌,我们能够更好地认识自然界的多样性,并为保护环境与人类健康做出贡献。
尽管我们对真菌的了解还有限,但凭借科技的进步,相信未来会有更多有趣的发现等待我们去探索。
让我们一同走进真菌的世界,感受它们的独特魅力!