真菌是我们星球上一个令人着迷、丰富且必不可少的部分。虽然它们看似是地球上简单的生命形式,但其实极其复杂,我们仍有很多需要了解的地方。许多人只知道地上生长的蘑菇,但实际上这些生物还有一个更加复杂庞大的地下世界。许多种类的真菌生活方式截然不同,每种都有其独特的生存策略。在这里,我们将介绍真菌的不同特征及其功能。

 

蘑菇子实体菌盖

 

不同类型的真菌


首先,我们快速了解几种广义分类的真菌类型。例如蘑菇、酵母、霉菌、白粉病菌和锈菌。蘑菇显然是最显眼的真菌,许多可以食用,或者非常美丽。它们是秋天徒步穿越林间时在枯木上生长的菌类。酵母是真菌中食品制造的重要组成部分,是面包和啤酒等食品不可缺少的成分。霉菌、白粉病菌和锈菌是商业上重要的真菌,因为这些常攻击玉米和小麦等食用植物。

 

我们能看到的部分


现在我们可以开始讨论真菌不同特征的功能。我们先从真菌的地上部分谈起,然后再深入了解。毕竟,真菌的可见部分是我们最熟悉、最容易发现和理解的部分。真菌的地上部分几乎总是用于繁殖。虽然真菌不真正产生像植物那样的果实,但它们的地上子实体被称为“果实体”。果实体产生孢子,通过各种方式扩散,这揭示了多样的特征和功能。

 

 

蘑菇菌褶孢子扩散

蘑菇菌褶。图片来源:adege via Pixabay。

释放孢子!

 

空气传播是最常见的孢子扩散方式。我们熟悉的大多数蘑菇(如食用蘑菇)通过“菌褶”释放孢子。如果你曾摘过蘑菇并注意到菌盖底下有精致的条纹,那就是菌褶!孢子几乎比空气还轻,所以当蘑菇成熟时,它就释放孢子,风会将它们带向远方。真菌孢子可以飞行极远的距离,经常漂浮在高层大气中!

 

水也是另一种孢子传播方式。通过水传播的孢子通常具有能够保持漂浮的特征形状。有些甚至携带鞭毛,可以“游泳”穿越水体!一种叫做鸟巢真菌的真菌在水传播方面极具趣味。它的果实体形如杯状,内含看似鸟巢中蛋的小孢子包。当雨滴恰好打中杯体时,孢子包会被弹射到空气中!

 

 

鸟巢真菌 Cyathus olla

鸟巢真菌 (Cyathus olla)。图片来源:Andrea Westmoreland via 维基共享资源。

 

最后,一些真菌依赖动物传播孢子,类似开花植物依赖传粉昆虫。蘑菇的气味可以像水果、腐肉,吸引甲虫或腐肉蝇等昆虫前来。昆虫会沾上孢子,在森林中行走时释放孢子。一项研究发现发光真菌会吸引昆虫帮助扩散孢子!

 

真菌的地下部分


孢子成功传播后,就会长成真菌。孢子开始在地下生长,发育成菌丝体,这是非繁殖性的真菌营养部分。菌丝体是一张细胞网络,既可以极其微小,也能肉眼可见。真菌的生命周期可能看起来复杂,但非常值得深入了解。

 

如果你曾在森林中掀开表层土壤,尤其是在秋天枯叶堆积后,可能会注意到土壤中混杂着一些蓬松的白色物质。那正是真菌的菌丝体!菌丝体是真菌的常见特征,功能类似于植物的根。菌丝体可以地下延伸数英里,比如俄勒冈州的蜂窝菌,被认为是世界上最大的生物体!

 

 

菌丝体牡蛎蘑菇菌丝

蘑菇菌丝体。图片来源:Tobi Kellner via 维基共享资源。

 

菌丝体的功能本质上与植物根的功能相同:吸收养分。与植物不同,真菌无法通过光合作用产生自身能量,因此必须依靠菌丝体获得全部养分和能量。

 

菌丝体由细小的毛状结构——菌丝组成,这些细胞丝负责将有机化合物消化为真菌的能量。为此,菌丝会分泌消化酶。这些酶将通常较大且复杂的养分,如蛋白质和碳水化合物,分解成更小、更易利用的形式。之后,菌丝体能直接吸收这些简单的化合物。


某些真菌对营养来源非常挑剔。例如,某些植物病原真菌只攻击特定植物种类,从其他植物无法获得养分。而另一部分真菌比较泛化,能分解各种死去有机物中的养分。

 

 

冬虫夏草 真菌病原

冬虫夏草真菌。图片来源:Erich G. Vallery via 维基共享资源。

 

特征与功能的实际展现


某些真菌种类展示了生命策略的多样性。其中最迷人的是真菌中的昆虫病原真菌。 “entomo”意为与昆虫相关,“pathogenic”意为致病。因此,这些真菌会使昆虫患上一种非常奇特的疾病。

 

首先,孢子随空气传播。昆虫最终吸入这些孢子并感染体内。孢子会在昆虫体内发育成真菌,最终劫持其神经系统,变成真正的“僵尸”!真菌强迫昆虫爬到高处紧紧抓住,然后开始形成子实体,从昆虫体内爆发出来释放孢子。随后,这个循环再次开始!

 

真菌特征

苔藓和蘑菇在木头上生长。图片由编辑者提供。

生态功能

真菌的特征不仅用于维持个体生存和繁殖,同时在广泛的生态系统中发挥重要作用。例如,真菌的果实体是许多动物,包括人类的重要食物和药材!菌丝体对整个森林生态系统至关重要。事实上,没有菌丝体,土壤缺乏足够的“粘合剂”,容易被冲刷消失。许多真菌与植物和动物形成了极其重要的共生关系。其中最著名的是真菌中的菌根菌。菌根菌与植物根部共生,是植物获得诸如磷等重要养分的关键,而这些养分真菌的地上部分无法直接获取。

 

希望现在你能更好地理解真菌的特征及其功能!