未解之谜网

当前位置: 未解之谜网 > 自然科学 > 每次呼吸都会吸入十个孢子？一朵菇如何形成？无所不在的真菌生命循环！

每次呼吸都会吸入十个孢子？一朵菇如何形成？无所不在的真菌生命循环！

真菌的生命周期

一切始于一颗孢子

孢子是真菌生命周期的开始，也是结束。这些单细胞单元里，包含着新真菌个体的繁衍密码。面对无数微生物竞争者和恶劣的环境条件，孢子萌芽的机率极低，因此真菌释放出数万亿个孢子来提高生存机会。孢子维持在一个暂停于生死之间的状态，密切留意周遭世界并寻找适合落脚的地方。孢子很微小，无处不在，所以根本无法躲避它们，以我们自己而言，每次的呼吸都会吸入十个孢子。

孢子是真菌生命周期的开始，也是结束。图/unsplash

被称为“胚种假说”（Panspermia）的生命起源论甚至认为：生命的蓝图被包裹在一颗孢子当中，并在太空中旅行，在宇宙中寻找适合落脚的家园。尽管对此假说争论不休，但我们确实知道孢子可以耐受极端温度、抗辐射，甚至可以在真空状态的太空中存活。 1988 年，和平号空间站（mir）的俄罗斯太空人就注意到，他们的钛石英窗外有“东西”在生长，而且正在渐渐“啃穿”钛石英。后来证实，这个“东西”就是一种真菌。1

就像植物一样，大多数真菌也都采用“扎根在土壤当中”这种耗时的繁殖方式：它们利用菌丝体生长，或透过孢子飘散到新的栖息地。在渴望繁衍其 DNA 的动力下，有些真菌采取巧妙的策略，确保其孢子在新环境中得以繁殖。

拥有诱人香气的美食佳肴黑松露（Tuber melanosporum）就是一个很好的例子。这种跟黄金一样珍贵的真菌生长在地底下，随着孢子成熟，其所散发出的香气会吸引动物、松露猎人和来自世界各地的美食家。松露的孢子不易被消化，所以最终会安全通过有幸一饱口福者的消化道;在理想状况下，孢子应已远离原来被采集到松露的位置。

拥有诱人香气的美食佳肴黑松露就是一个很好的例子，松露的孢子不易被消化，所以最终会安全通过有幸一饱口福者的消化道。图/pexels

在地面上，圆形的巨型马勃（Calvatia gigantea）子实体保护着数以百万在内部熟成的孢子。有趣的是，只要戳一下成熟的马勃，它就会喷出一股烟雾状的孢子粉，让风带走飘散的孢子。

生长在粪便之中的水玉霉菌属（Pilobolus）真菌，藉由分泌水分充满泡囊增加压力，最后像水枪一样排射出泡囊顶部的孢子囊。有研究经计算发现，孢子囊能以至少 20,000 g （重力）的速率被喷射出去。相较之下，训练有素的美国宇航局（NASA）太空人在太空船中穿着抗重力服（G-Suit）所承受的重力是 3 g ，而子弹是以 9,000 g 的加速度行进的。

生长在粪便之中的水玉霉菌属真菌，藉由分泌水分充满泡囊增加压力，最后像水枪一样排射出泡囊顶部的孢子囊。图/wikipedia

还有能在黑暗中发光的真菌，光线会吸引昆虫将它们的孢子散布到森林底层。例如，加德纳脐菇（Neonothopanus gardneri，俗称椰子花）就受到昼夜节律的调节，在夜间会发出明亮的光。 2所有这些演化而来的调整，都是为了确保繁殖能够延续。

为菌丝找到一个家

当孢子落在一个温度适中、靠近食物和水的地方时，它就会萌芽。孢子经由细胞壁吸收水分，并长出一种称为菌丝的线状管。当菌丝在营养基质上生长，就会分支出更多菌丝并形成一条细线。原本的菌丝继续利用可能是木头、昆虫或土壤的基质，由尖端处长出更多菌丝。菌丝间开始融合相连，形成一个相互连接、被称为菌丝体的物质。

当孢子落在一个温度适中、靠近食物和水的地方时，它就会萌芽。图/wikipedia

每条菌丝的生长都结合了物理力量和化学策略。菌丝会分泌出作用相当于强力消化酸的酵素来分解物质。这个分泌酵素的作用，让真菌能穿透最坚硬的基质：先将营养物质萃取出来，再经由菌丝体吸收。就像我们唾液中的酵素一样，很快就可以将口中的面包变成湿煳状。

数英里的菌丝体，也许再来一朵菇

菌丝体如同涟漪一般，从孢子萌芽之处辐射向外生长。附近有营养物质出现时，菌丝体就会以圆形的方式使其表面积最大化，朝营养来源方向生长。当一个区域的食物来源耗尽，菌丝体中心处的旧菌丝就会被自己消化掉。残存在被消化旧菌丝当中的可用资源，则会被重新传送到菌丝体最外圈，供生长正旺盛的菌丝所用。

最后，菌丝体会长成一个广大的空心环，也就是有时我们在草地上看见的“仙女环”。随着资源被重新传送到菌丝体生长的外缘，中心会逐渐消失，环的周长则逐渐增加。只要有养分和水，菌丝体就可以持续以这种方式不断地生长下去。

菌丝体会长成一个广大的空心环，也就是有时我们在草地上看见的“仙女环”。图/wikipedia

在此阶段，除了酵母菌以外的真菌就能由菌丝形成孢子，进行无性生殖。霉菌、銹病和粉状霉菌等微型真菌总是以这种方式繁殖，例如面包上所见的霉菌黑点就含有超过五万个孢子。

然而，属于单细胞微型真菌的酵母菌，则采取不同于丝状真菌的方式进行无性生殖。酵母菌利用分裂产生复制体进行无性生殖，虽然这种方法很有效率，但却因此错过了可以经由有性生殖确保遗传多样性的乐趣。3

除了透过无性生殖的方式繁殖，若环境条件恶劣（通常情况就是这样），大型真菌也可以进行有性生殖。当两个有性生殖相容的菌丝体相遇，它们就会进行融合并形成更大的团块。

融合后已经具备遗传多样性的新菌丝体，等待着合适的环境条件到来，就会聚集它的菌丝、吸收水分膨胀，并形成被称为原基（primordium）的菇蕾。几天后，原基逐渐伸长菌柄，将菌伞推出基质表面。最后，菌伞打开就变成了一个完全成熟的菇。菇类的颜色、质地和形状会因种类而异。

最后，菌伞打开就变成了一个完全成熟的菇。菇类的颜色、质地和形状会因种类而异。图/unsplash

根据菇类产生和释放孢子的方式，可以将大型真菌分成两群：一群是在封闭囊内产生孢子的子囊菌（asomycota），另一群是从菌褶中形成并释放孢子的担子菌（basidiomycota）。担子菌的菌褶有一层菌膜保护，随着菇的成熟，该菌膜就会剥落。

菇的本身可以说就是一个庆典，庆祝拥有数万亿待释放新世代真菌（孢子）的出现。孢子将再次进入那已经持续循环数十亿年的过程之中。自然不会多愁善感，所以庆典终将结束;菇类在完成产生孢子的工作之后，就会开始腐烂消失。

菇的本身可以说就是一个庆典，菇类的出现是真菌生命循环的最美丽时刻。图/unsplash

它们已经达成自然所交付的任务，而且也不吝让我们一窥正大自然发自内在的美。菇类的出现是真菌生命循环的最美丽时刻，也许因为这样，菇类才会如此受到欢迎。