假如地球上的真菌都消失了
2022/7/30 7:00:00 科学大院

    

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     没有真菌,可不只是菜单里少了蘑菇这么简单。长期来看,地球上的所有生命都可能消失!

     假设现在已经入秋了。雨后阳光普照,如此好的天气,人们按捺不住想去森林里散步采菇。

     然而,法国的采菇人从森林回来后都在嘀咕,怎么树底下完全不见了鸡油菌和牛肝菌的踪迹?更别提遇到有毒的鹅膏菌了。就连地窖里种植的双孢蘑菇也没有了!几个月后,某个国际科学研究机构宣布了一项可怕的发现:全球的真菌都消失了。原因不详,有可能是某种病毒或细菌作祟。即便有许多喜欢吃松露和牛肝菌蛋饼的人在苦苦等待真菌回归,这也不能代表全球所有人口。

     真菌形态多样,有些甚至要用显微镜才能看到,而部分种类会带来大麻烦,每年都有人因真菌感染疾病,例如会侵犯肺部的曲霉病,或是能引发严重脑膜炎的隐球菌病。如此说来,真菌的消失或能让数百万人受益。

    

     这些美丽的蘑菇都有毒!

    

     马勃的子实体成熟后会喷出孢子,让它们如烟雾一般散开来繁殖。

     对整个动物界而言,真菌的消失还有其他值得庆幸的地方:至少120种两栖类不会因感染壶菌而灭亡,已导致600万只蝙蝠死亡的白鼻综合征(WNS)亦不复存在。

     遗憾的是,这对农业生产者来说算不上大快人心的消息,因为会导致庄稼霉变的霜霉病是由俗称水霉的卵菌引发的,而它们实则早已脱离真菌界自立门户(现属囊泡藻界不等鞭毛总门的伪真菌)。

     不过,没有了真菌,卫生间墙壁或食物的确不会长霉斑了,一些人也可以告别头皮屑和足癣的困扰。看来,真菌消失还挺好!

    

    

     这只蝙蝠感染了由真菌引起的白鼻综合征。

     悲伤的春天

     不过,到了来年春天,林业人员就开始着急了。本该是万物复苏的季节,小草却开始枯黄,树木也不再开花,因为大部分的植物都依靠真菌生存……其实大多数人缺乏对该生物界的了解,比如,作为盘中餐的蘑菇既非植物,也非动物,恰恰属于真菌。

     其次,真菌并不仅仅是人们在树林或田野散步时看到的伞状突起,这些菌盖其实是它们的繁殖器官:它们每年冒头一次,为的是传播孢子,后者散落到各处,生长出新的个体。一旦完成繁殖工作(通常在秋天,某些种类也会在春夏繁殖),真菌的菌盖和菌柄就会消失。

     互利共生

     真菌的“真身”是深入地下庞大而密集的丝状网,能延绵数平方米,甚至数公顷!部分真菌的丝状组织被称为菌丝体,它会和周围植物建立一种紧密的共生关系。

     当菌丝体接触到某株植物时,会缠绕其根部末端形成一个密集的网状系统。紧接着,菌丝体渗入根的内部,建立一个物质交换区。植物将通过光合作用制造的糖分中的20%至40%提供给真菌。作为回报,真菌能更好地帮助植物吸收土壤里的水和营养,因为其菌丝体网络远比植物根系密集且分布范围广。

     真菌与植物的共生结构叫做菌根,极为高效,自然界90%的植物都依靠这种关系生存。

    

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     真菌和植物的共生

     1、植物通过树叶吸收二氧化碳(CO2)和光来启动光合作用,同时再利用水和矿物质制造糖分。

     2、糖分通过植物汁液输送至植物各部分(树枝、树干、根部),以供其生长。

     3、其中20%至40%的糖分会传递至地下庞大的菌丝体(图中橙色部分)。和植物不同,真菌无法进行光合作用,因此这些糖分能够为它们的生长提供必要的能量。

     4、真菌的菌丝体渗入植物的根部,形成菌根,为相互之间的物质交换提供条件。

     5、真菌也给植物提供帮助。其菌丝体比植物的根系延伸得更广,如此便能从更远处的土壤中汲取植物生长所需的水和矿物质。

     6、其他种类的真菌充当清道夫,分解腐木和枯叶,有机物被消化,其中的矿物质被送回土壤,二氧化碳则被排放到大气中。

     所以问题显而易见,没有真菌,地球上几乎所有的植物都没法享受“外卖到家”的服务了!当然,植物还可以尽量延伸自己的根系来自食其力。只不过,根系额外生长需要极大的能量,非常不划算。更何况,在根部延伸的过程中,植物很容易“碰到”周围其他植物的根系,资源争夺在所难免。

     此外,真菌还能保护植物:它们在土壤污染物触及植物根系前先行过滤,还能为植物提供化学防御,使其免遭病害或寄生虫入侵。总之,没有真菌,众多植物会枯萎。即使少数植物勉强幸存,为了节约能利用的有限资源,它们只能尽量抑制自己的生长。

     告别面包、蛋糕和巧克力

     真菌的消失不仅关系到自然景观,人们的日常生活也将发生天翻地覆的变化!首先,我们会和酵母道别,因为这些微小的真菌是一切发酵工艺的根基。没有酵母,自然也就没有葡萄酒和啤酒,面包和蛋糕也无从谈起;甚至连巧克力也没了,因为可可豆的发酵是巧克力制作中不可或缺的一步。

     真菌还是药物来源之一。1928年,英国细菌学家弗莱明在一种霉中发现了青霉素,这是世界上第一种抗生素。此后,人们陆续发现了其他数十种可以杀死细菌的真菌毒素。它们使得足以致命的细菌感染迎刃而解,换做以前,剧烈的牙痛都可能致命!一些从真菌中提取的分子可以用来治疗心血管疾病、癌症,乃至抑郁症。

    

     名贵真菌猴头菇具有药用价值。

     因此,真菌的消失也将致使药典里的一大部分药物跟着消失。虽然如今,部分药物来自化学合成,但仍有一些药物提取自实验室培育的真菌。再说,至今人类都还没有完整统计和研究完全世界所有真菌。城市里的真菌中有90%尚属未知,热带雨林的未知真菌更是占到了99%,而这些都有可能是新品种药物的潜在来源。

     生命史的垃圾箱

     然而,真菌消失带来的最严重后果要在数年后才会显现。事实上,许多种真菌扮演着生态系统“清道夫”的角色。真菌以腐烂有机物为食,以腐殖质的形式分解并循环有机物,把其中有营养的成分带回土壤,供植物重新利用。如果没有这一步,土壤会变得越来越贫瘠,植物也将因缺少营养而逐渐死亡。

     当然,细菌也能承担一部分给土壤增肥的责任。但是,基本上只有真菌才能降解木质素。这种复杂分子用于构成植物的机械组织,是木材的主要成分,在各生态系统的生物量中占20%至35%。换算下来,每年有500~1500亿吨木质素需要被分解!如果不及时循环,大自然中将堆满有机废物。不出几年时间,森林会被堆积如山的腐木取代,而草原也将变成一片泥炭沼泽。

    

     部分真菌分解朽木,参与到森林的循环中。

     地球温度骤降

     最终,几乎所有的生态系统都将因真菌的消失而崩溃,地球不再宜居。更糟糕的是,木质素主要由碳组成,在分解的过程中,碳以二氧化碳的形式重回大气。如果没有真菌的分解,碳可以封存于木质素中。起初,影响还算正面,因为温室效应的元凶二氧化碳减少了,

     几个世纪后,人类活动排放的二氧化碳被抵消,全球升温得到抑制。然而,现有的植物需要继续利用二氧化碳进行光合作用。一到两个世纪后,当二氧化碳储备消耗殆尽,地球将会进入新的冰期。不过,人类估计是没有机会亲眼看到了。缺乏二氧化碳,所有的海陆植物都将逐渐灭亡,相应地,食草动物必然会消失,继而食肉动物也就消亡了。

     简言之,假如真菌消失了,地球上的一切都完了。

    

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