假如地球上的真菌都消失了

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室內裝修https://www.xinseoguide.com/171695-21/20220525114348/image_0.jpg保健食品

沒有真菌,可不只是菜單里少了蘑菇這麼簡單。長期來看,地球上的所有生命都可能消失!


假設現在已經入秋了。雨後陽光普照,如此好的天氣,人們按捺不住想去森林里散步採菇。


然而,法國的採菇人從森林回來後都在嘀咕,怎麼樹底下完全不見了雞油菌和牛肝菌的蹤跡?更別提遇到有毒的鵝膏菌了。就連地窖里種植的雙孢蘑菇也沒有了!幾個月後,某個國際科學研究機構宣佈了一項可怕的發現:全球的真菌都消失了。原因不詳,有可能是某種病毒或細菌作祟。即便有許多喜歡吃松露和牛肝菌蛋餅的人在苦苦等待真菌回歸,這也不能代表全球所有人口。真菌形態多樣,有些甚至要用顯微鏡才能看到,而部分種類會帶來大麻煩,每年都有人因真菌感染疾病,例如會侵犯肺部的曲霉病,或是能引發嚴重腦膜炎的隱球菌病。如此說來,真菌的消失或能讓數百萬人受益。

這些美麗的蘑菇都有毒!

特種車https://www.xinseoguide.com/171695-21/20220525114348/image_1.jpg
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馬勃的子實體成熟後會噴出孢子,讓它們如煙霧一般散開來繁殖。


對整個動物界而言,真菌的消失還有其他值得慶幸的地方:至少120種兩棲類不會因感染壺菌而滅亡,已導致600萬隻蝙蝠死亡的白鼻綜合徵(WNS)亦不復存在。遺憾的是,這對農業生產者來說算不上大快人心的消息,因為會導致莊稼霉變的霜霉病是由俗稱水霉的卵菌引發的,而它們實則早已脫離真菌界自立門戶(現屬囊泡藻界不等鞭毛總門的偽真菌)。不過,沒有了真菌,衛生間牆壁或食物的確不會長霉斑了,一些人也可以告別頭皮屑和足癬的困擾。看來,真菌消失還挺好!
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這隻蝙蝠感染了由真菌引起的白鼻綜合徵。


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悲傷的春天

不過,到了來年春天,林業人員就開始着急了。本該是萬物複蘇的季節,小草卻開始枯黃,樹木也不再開花,因為大部分的植物都依靠真菌生存……其實大多數人缺乏對該生物界的瞭解,比如,作為盤中餐的蘑菇既非植物,也非動物,恰恰屬於真菌。


其次,真菌並不僅僅是人們在樹林或田野散步時看到的傘狀突起,這些菌蓋其實是它們的繁殖器官:它們每年冒頭一次,為的是傳播孢子,後者散落到各處,生長出新的個體。一旦完成繁殖工作(通常在秋天,某些種類也會在春夏繁殖),真菌的菌蓋和菌柄就會消失。


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互利共生

真菌的“真身”是深入地下龐大而密集的絲狀網,能延綿數平方米,甚至數公頃!部分真菌的絲狀組織被稱為菌絲體,它會和周圍植物建立一種緊密的共生關係。當菌絲體接觸到某株植物時,會纏繞其根部末端形成一個密集的網狀系統。緊接着,菌絲體滲入根的內部,建立一個物質交換區。植物將通過光合作用製造的糖分中的20%至40%提供給真菌。作為回報,真菌能更好地幫助植物吸收土壤里的水和營養,因為其菌絲體網絡遠比植物根系密集且分佈範圍廣。真菌與植物的共生結構叫做菌根,極為高效,自然界90%的植物都依靠這種關係生存。


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真菌和植物的共生

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植物通過樹葉吸收二氧化碳(CO2)和光來啟動光合作用,同時再利用水和礦物質製造糖分。

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糖分通過植物汁液輸送至植物各部分(樹枝、樹幹、根部),以供其生長。

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其中20%至40%的糖分會傳遞至地下龐大的菌絲體(圖中橙色部分)。和植物不同,真菌無法進行光合作用,因此這些糖分能夠為它們的生長提供必要的能量。

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真菌的菌絲體滲入植物的根部,形成菌根,為相互之間的物質交換提供條件。

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真菌也給植物提供幫助。其菌絲體比植物的根系延伸得更廣,如此便能從更遠處的土壤中汲取植物生長所需的水和礦物質。

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其他種類的真菌充當清道夫,分解腐木和枯葉,有機物被消化,其中的礦物質被送回土壤,二氧化碳則被排放到大氣中。


所以問題顯而易見,沒有真菌,地球上幾乎所有的植物都沒法享受“外賣到家”的服務了!當然,植物還可以儘量延伸自己的根系來自食其力。只不過,根系額外生長需要極大的能量,非常不划算。更何況,在根部延伸的過程中,植物很容易“碰到”周圍其他植物的根系,資源爭奪在所難免。此外,真菌還能保護植物:它們在土壤污染物觸及植物根系前先行過濾,還能為植物提供化學防禦,使其免遭病害或寄生蟲入侵。總之,沒有真菌,眾多植物會枯萎。即使少數植物勉強幸存,為了節約能利用的有限資源,它們只能儘量抑制自己的生長。


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告別麵包、蛋糕和巧克力

真菌的消失不僅關係到自然景觀,人們的日常生活也將發生天翻地覆的變化!首先,我們會和酵母道別,因為這些微小的真菌是一切發酵工藝的根基。沒有酵母,自然也就沒有葡萄酒和啤酒,麵包和蛋糕也無從談起;甚至連巧克力也沒了,因為可可豆的發酵是巧克力製作中不可或缺的一步。


真菌還是藥物來源之一。1928年,英國細菌學家弗萊明在一種霉中發現了青黴素,這是世界上第一種抗生素。此後,人們陸續發現了其他數十種可以殺死細菌的真菌毒素。它們使得足以致命的細菌感染迎刃而解,換做以前,劇烈的牙痛都可能致命!一些從真菌中提取的分子可以用來治療心血管疾病、癌症,乃至抑鬱症。


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名貴真菌猴頭菇具有藥用價值


因此,真菌的消失也將致使藥典里的一大部分藥物跟着消失。雖然如今,部分藥物來自化學合成,但仍有一些藥物提取自實驗室培育的真菌。再說,至今人類都還沒有完整統計和研究完全世界所有真菌。城市裡的真菌中有90%尚屬未知,熱帶雨林的未知真菌更是占到了99%,而這些都有可能是新品種藥物的潛在來源。


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生命史的垃圾箱

然而,真菌消失帶來的最嚴重後果要在數年後才會顯現。事實上,許多種真菌扮演着生態系統“清道夫”的角色。真菌以腐爛有機物為食,以腐殖質的形式分解並循環有機物,把其中有營養的成分帶回土壤,供植物重新利用。如果沒有這一步,土壤會變得越來越貧瘠,植物也將因缺少營養而逐漸死亡。


當然,細菌也能承擔一部分給土壤增肥的責任。但是,基本上只有真菌才能降解木質素。這種複雜分子用於構成植物的機械組織,是木材的主要成分,在各生態系統的生物量中占20%至35%。換算下來,每年有500~1500億噸木質素需要被分解!如果不及時循環,大自然中將堆滿有機廢物。不出幾年時間,森林會被堆積如山的腐木取代,而草原也將變成一片泥炭沼澤。

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部分真菌分解朽木,參與到森林的循環中。


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地球溫度驟降

最終,幾乎所有的生態系統都將因真菌的消失而崩潰,地球不再宜居。更糟糕的是,木質素主要由碳組成,在分解的過程中,碳以二氧化碳的形式重回大氣。如果沒有真菌的分解,碳可以封存於木質素中。起初,影響還算正面,因為溫室效應的元凶二氧化碳減少了,幾個世紀後,人類活動排放的二氧化碳被抵消,全球升溫得到抑制。然而,現有的植物需要繼續利用二氧化碳進行光合作用。一到兩個世紀後,當二氧化碳儲備消耗殆盡,地球將會進入新的冰期。不過,人類估計是沒有機會親眼看到了。缺乏二氧化碳,所有的海陸植物都將逐漸滅亡,相應地,食草動物必然會消失,繼而食肉動物也就消亡了。


簡言之,假如真菌消失了,地球上的一切都完了。


撰文 Titouan Corlet
編譯 鄒伶俐


轉載內容僅代表作者觀點

不代表中科院物理所立場

如需轉載請聯繫原公眾號



來源:新發現雜誌

編輯:Paarthurnax


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