科学家深入地下发现真菌真实记录(真菌为何对地球上的生命至关重要)

在浩瀚的生命世界中,存在着一类无处不在,无时不有,与人类息息相关的生物,它们是真核生物中的低等类群。它们丰富多彩的生命形式由单细胞或者多细胞具分枝的丝状体构成,有的微小到没有显微镜便无法识别,它们就是真菌。

当你读到这些文字时,神奇的真菌世界正在改变生命存在的方式,就像它们在10亿多年来所做的那样。它们吃岩石、制造土壤、消化污染物、滋养和杀死植物、在太空中生存、诱导视觉、生产食物、制造药物、操纵动物行为,以及影响地球大气的组成。很明显,真菌是地球上生命的主要贡献者。

真菌组成了一个生命王国——像“动物”或“植物”一样广泛而忙碌——并且提供了理解我们地球的关键钥匙。然而,真菌只得到了它们应得关注的一小部分。最准确的估计表明,地球上有220万到380万种真菌——是估计的植物物种数量的10倍——这意味着,最多只有8%的真菌物种曾被描述过。在这些物种中,只有358种在世界自然保护联盟的《濒危物种红色名录》得到了优先保护评估,相比之下,有76000种动物和44000种植物得到了优先保护,换句话说,真菌只占人类在全球重点保护物种的0.2%。

这只是英国皇家植物研究所在2020年发布的《世界植物和真菌状况》报告中令人沮丧的发现之一,该报告是由42个国家的210名研究人员合作完成的成果。当然,我们应该深切关注的是,不可持续的农业行为和由破坏生态的政策和企业贪婪所驱动的对栖息地的破坏,现在正威胁着40%的植物物种。但同样令人担忧的是,作为地球上生命的主要贡献者,人类并未像动物和植物一样保护真菌,受保护的真菌所占的比例严重不足。

科学家深入地下发现真菌真实记录(真菌为何对地球上的生命至关重要)(1)

真菌为何对地球上的生命至关重要?它们是地球上生命的主要贡献者。蘑菇只是大型真菌的子实体:在大多数情况下,它们以分枝、融合管状细胞网络的方式生活,这些管状细胞被称为菌丝,菌丝网络没有固定的形状。它们通过不断地改造自己,它们可以在迷宫中遨游,解决复杂的路线问题,熟练地探索周围的环境。如果你将一茶匙健康土壤中发现的菌丝体分开,并将其首尾相连,其延伸的长度甚至可达100米到10公里。

地球上许多最引人注目的事件都是真菌活动的结果,植物大约在5亿年前才脱离了水,这是由于它们与真菌的合作。真菌曾一直作为植物的根系,直到植物能够进化出自己的根系。甚至直到如今,超过90%的植物仍然依赖于共生真菌,它们在植物细胞之间编织成紧密的织锦,为植物提供重要的营养,并保护它们免受疾病侵害。这些真菌是比叶子、花、果实甚至根更基本的植物的一部分,它们位于支撑地球上大部分生命的食物链的最底层。

真菌网络体现了生态学最基本的原则:生物体之间的关系。菌丝体是一种生态结缔组织,是一种有生命的活缝,许多生命通过它们得以建立联系。如果不是真菌组织的紧密网把土壤紧密粘在一起,土壤就会很快被雨水冲刷掉。菌丝网络蜿蜒穿过植物的根和芽、动物的身体、海床上的沉积物、草原和森林——目前已知最大的生物体之一是俄勒冈州的菌丝网络,其占地面积超过75公顷。细菌利用真菌网络作为高速公路,在拥挤的腐烂土壤中穿梭。

共生真菌可以在共享的网络中把植物连接起来,有时被称为“森林网”,水、营养和化学信号可以通过这个网络传递。在土壤中发现的碳中,有很大一部分是与真菌产生的坚韧有机化合物结合在一起的,特别引人注目的是,土壤中的碳含量显著高于植物和大气中碳的总和。1845年,亚历山大·冯·洪堡将自然界描述为“像网络一样、缠绕在一起的织物”,真菌菌丝体使这张网和织物更加真实。

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真菌能否在如此多样的栖息地茁壮成长的能力,取决于它们非凡的代谢能力(新陈代谢是化学转化的艺术)。真菌新陈代谢的奇才,它们的化学成绩长期影响着人类生活:面包、奶酪、酱油、青霉素、一系列强大的抗病毒和抗癌化合物,降低胆固醇的他汀类药物,免疫抑制剂药物,使器官移植成为可能——更不用说酒精(由酵母发酵)和裸盖菇素(迷幻蘑菇的活性成分,有希望在治疗严重的抑郁和焦虑症)。

今天,真菌技术可以帮助我们适应在一个被破坏的地球上的生活,贪婪的真菌胃口可以用来分解污染物,如石油泄漏中的原油,这一过程被称为霉菌修复。在霉菌制造中,建筑材料和纺织品可以从菌丝体中生长出来,用作塑料和皮革的替代品。真菌产生的抗病毒化合物可以缓解全球粮食安全面临的一个更紧迫的威胁:蜜蜂的蜂群崩溃紊乱。

评估不同物种的保护状况需要这么多的工作是有充分理由的:从决策者的角度来看,如果没有什么受到威胁,那就没有什么可保护的。但是,尽管它们在我们的濒危物种名单中所占的比例很小,但我们知道真菌面临着许多威胁。神奇真菌王国的大片土地与植物息息相关,因此,真菌容易被砍伐森林等相同的危险杀死。从耕作到杀真菌剂和肥料的过度使用,真菌还会遭受其他破坏。 在世界自然保护联盟评估过的六种药用真菌的保存状态中,其中一类由于过度捕捞而被列为易受伤害的真菌。被发现对多种病毒包括疱疹和流感病毒具有强大活性的另一种真菌,被列为濒危物种,因为其所栖息的森林遭到破坏而面临灭绝的威胁。

就目前情况而言,大多数环境法案和国际大会,例如《濒危物种国际贸易公约》或《联合国生物多样性公约》,以及许多大型国际非政府组织,都提到了对动物和植物的保护。而真菌将把这个被忽视的生命王国,只是被写入保护和农业政策框架,并为真菌学研究、调查和教育项目提供关键资金。

作为地球上生命的主要贡献者,人类并未像动物和植物一样保护真菌。此外,智利非政府组织真菌基金会的开拓性工作表明,这种方法是有效的,由于智利的努力,智利是第一个依法要求将真菌纳入环境影响评估的国家,愿其他人很快跟随。如果没有真菌,地球上或许不会存在生命,但我们却很少关注它们。这是我们无力承受的无知。

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