什么是真菌？有些真菌小到肉眼无法看见。有些，比如 蜜环菌，是地球上最大的生物体之一。真菌无处不在，存在于面包、啤酒，甚至在你家里的 墙壁中。这个多样化的生物类群几乎能在地球上的任何地方生存。它们能够如此成功生存的根本原因部分来自于它们的生命周期。但真菌生命周期中究竟发生了什么？

 

真菌界

 

要理解“什么是真菌”，首先需要明白它们在地球上所有生命中的位置。历史上，生物学依赖于20世纪中期科学家 罗伯特·惠塔克 开发的分类系统。在这一系统中，所有生命首先被分为原核生物和真核生物 —— 后者拥有“膜结合的细胞器”，如细胞核和线粒体。随后，原核生物被分为两个界： 古细菌界 和 真细菌界。更复杂的是，真核生物又被分为四个界，这些名词更为人熟知： 原生生物界，植物界，动物界，以及真菌界。下方的图表将帮助你可视化我们所谈论的内容。

 

 

不过，这一系统正在变化。21世纪初以来，生物学家开始采用一种更新、更详细的生命树系统。这个 新系统 将所有真核生物分为六个不同组。其中一组， 后鞭毛类，包含所有真正的真菌以及我们人类， 动物界！请看下面比较这两个系统。出于我们讨论的目的，我们仍将所有真菌统称为单一的“界”，因为它们依旧被归类为一个整体组。

 

 

真菌分类

 

真菌是一个极其多样化的界。最简单理解它们多样性的方法是将它们分为四大类： 壶菌门（壶菌），接合菌门（面包霉），子囊菌门（酵母和囊菌），以及 担子菌门（担子菌）。这些门的划分主要依据它们的繁殖方式，不过稍后我们会详细讲解。现在先看看它们各自的特点。

• 壶菌门：这类真菌通常被认为是 最原始的真菌类群，大约出现在5亿年前。壶菌因其孢子（称为运动孢子）具有运动能力而独特。它们通常带有一根鞭毛，在水环境中推进着它们前行。有趣的是，这类真菌可以在无氧环境中生存，常见于牛的肠道内，帮助分解植物物质。
• 接合菌门：这类真菌你在日常生活中或许经常接触。它们是常见的“食物霉菌”，比如你可能见到的 草莓上的霉斑。接合菌门约占所有真菌种类的1%。 
• 子囊菌门：这类真菌占据所有真菌物种中的绝大多数，约75%。它们承担了许多极其重要且有趣的功能。 酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）常见于啤酒酿造和烘焙。 青霉菌（Penicillium chrysogenum）是命名著名抗生素青霉素的真菌。这些真菌还与藻类形成共生关系，形成了我们熟悉的 地衣。 
• 担子菌门：你可能不知道，你可能以前吃过属于 担子菌门的成员！这一类真菌包含了几乎 所有蘑菇类。这些蘑菇其实只是该生物生命周期中的一部分。担子菌非常重要，因为它们分解腐烂物质，如木材和植物，使其养分重新回到土壤中。

 

 

有性真菌生命周期

 

并非所有真菌的繁殖方式都相同。大体上，它们要么通过有性繁殖，要么通过无性繁殖。在生物学中，“有性繁殖”的定义可能与普通理解不同。“有性繁殖”仅指来自两个个体的遗传信息结合形成一个新个体。我们先聚焦于涉及有性繁殖的真菌生命周期。 

 

有性繁殖

 

真菌生命周期的第一个阶段是孢子阶段。所有真菌都是从“单倍体”孢子开始，意味着它们只拥有遗传信息的一套拷贝。这类似于人类的生殖细胞，如精子和卵子。这些孢子可以依附其他生物或被风带走，远距离传播。一旦孢子落在有利环境中，它便会发芽并生长出一团“根状体”，称为菌丝体。这些菌丝体像根一样支撑孢子，寻找养分帮助孢子生长。

随着菌丝体的生长，它可能会遇到另一个兼容的真菌体。如果发生细胞融合，这些真菌的细胞就会结合成一个单一细胞。这些融合细胞现在是“二倍体”，意味着它们拥有两套遗传信息。这类似于人类除了生殖细胞以外的所有细胞。 

这些细胞随后经历一个称为“减数分裂”的过程。即一个细胞分裂成两个细胞。重要的是，在这个过程中，来自父母双方的遗传信息被打乱并重新组合。产生的两个“子”细胞既不完全一样，也不同于它们的亲本。正是通过该过程，真菌（以及所有有性生物）维持其遗传多样性。 

 

无性繁殖

 

在菌丝体阶段，大多数真菌也可以“选择”进行无性繁殖。这个选择受多种环境因素影响，如资源可用性和湿度。在这一生命周期阶段，真菌不会生长或与另一个菌丝融合，而是产生和亲本完全相同的“分生孢子”。这些分生孢子随后生长出新的菌丝体。如果条件合适，这个菌丝体又可以进行有性繁殖。 

 

复杂的生命周期

 

真菌是一个极其多样且复杂的生物类群。尽管我们才刚刚触及许多复杂真菌生命周期的表层，但这些基本原理对于大多数真菌都适用。下次当你打开一袋发霉的面包时，想想你所见真菌的生命周期吧！