什麼是真菌？有些真菌微小到人眼無法看見。有些像蜂蜜菌，是地球上最大的生物之一。真菌無處不在，存在於麵包、啤酒，甚至在你家牆壁。這類多樣化的生物能夠在地球上幾乎所有地方生存良好，它們能夠如此生存的根本原因部分來自它們的生命週期。但真菌生命週期究竟發生了什麼？

 

真菌界

 

理解「什麼是真菌」首先需要理解它們在地球上所有生命中的位置。歷史上，生物學依賴由科學家羅伯特·惠特克在20世紀中期發展的分類系統。在此系統下，所有生命首先分為原核生物和真核生物——區別在於後者擁有帶膜細胞器，例如細胞核和粒線體。接著，原核生物分成兩個界，古細菌界和真細菌界。稍微複雜一些，真核生物界則分為四個界，這會較為熟悉：原生生物界、植物界、動物界和真菌界。下面的圖表將幫助你視覺化我們所談論的內容。

 

 

不過，這套系統正在變化。從21世紀初開始，生物學家開始採用一套更新且更詳盡的生命樹版本。這新系統將所有真核生物分為六個不同的群組。這些群組之一，後鞭毛絲體群，包含所有真正的真菌以及我們——動物界！請看下圖比較這兩種系統。就我們的討論而言，我們將所有真菌稱為一個「界」，因為它們仍被分類為一個群組。

 

 

真菌分類

 

真菌是一個極為多樣的界。理解它們的多樣性最簡單的方法是將它們分為四大類：壺菌門（壺菌類）、接合菌門（麵包黴）、子囊菌門（酵母和囊菌）以及擔子菌門（擔子菌）。這些劃分主要根據它們的繁殖方式，但我們稍後會談到。首先，我們來看看各類的特點。

• 壺菌門：通常被認為是最原始的真菌，大約在5億年前出現。壺菌的獨特之處在於它們的孢子（稱為動孢子）具有運動能力。它們常有一根鞭毛，能在水環境中推動自己。有趣的是，這些真菌能在無氧環境存活，且存在於牛的腸道中，分解植物物質。
• 接合菌門：這一類真菌你可能在日常生活中常見。它們是較為常見的「食物黴菌」，例如你可能在變質草莓上看到的黴菌。接合菌約佔所有真菌種類的1%。
• 子囊菌門：這類真菌占大多數，約75%的真菌物種。它們扮演著許多重要且有趣的角色。酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）常用於啤酒釀造和烘焙。青霉（Penicillium chrysogenum）則是救命抗生素的來源。這類真菌也會與藻類形成地衣的共生關係。
• 擔子菌門：雖然你可能不自覺，但你很可能吃過屬於擔子菌門的真菌！這類真菌包含幾乎所有的蘑菇。這些蘑菇只是其生命週期中的一部分。擔子菌對環境極為重要，因為它們分解腐爛的物質，如木材和植物，使養分回歸土壤。

 

 

有性真菌生命週期

 

並非所有真菌的繁殖方式相同。大致上，它們分為有性繁殖與無性繁殖。在生物學中，「有性繁殖」的定義可能與一般認知不同。「有性繁殖」簡單來說是指兩個個體的基因資訊結合創造出一個新個體。首先，我們將聚焦於涉及有性繁殖的真菌生命週期。

 

有性

 

真菌生命週期的第一階段是孢子階段。所有真菌由「單倍體」孢子開始，這表示它們每種基因只有一份拷貝。這與人類的性細胞（精子和卵子）相似。這些孢子可藉由依附其他生物或借助風吹送，飛翔至遙遠的地方。當孢子落在適合的環境時，會萌芽並生長出一團被稱為菌絲體的「根」狀結構。這些菌絲像根一樣支持孢子，幫助其尋找養分以促進生長。

當菌絲體生長時，它可能會遇到另一株相容的真菌。如果發生這種情況，兩個個體的細胞能融合為一個單一細胞。這些融合的細胞現在是「雙倍體」，意指它們擁有兩份完整的基因資訊。這類似於人類除性細胞外的其他細胞。

接著，這些細胞會進行一個稱為「減數分裂」的過程。這是單一細胞分裂成兩個細胞的重要過程。在此分裂過程中，來自雙方親本的基因資訊會混合重新組合。產生的二個「子細胞」既不完全相同於任何一方親本，也彼此不同。這就是真菌（以及所有有性繁殖生物）保持其基因多樣性的方式。

 

無性

 

在菌絲體階段，大多數真菌也可以「選擇」進行無性繁殖。這種決定取決於多種環境因素，如資源的可取得性和濕度。在此生命週期階段，真菌不再生長與其他菌絲體結合，而是產生與親本完全相同的「有絲孢子」。這些有絲孢子接著長出新的菌絲體。如果環境條件適合，這個菌絲體也能進行有性繁殖。

 

複雜的生命週期

 

真菌是極為多樣且複雜的生物群體。儘管我們才開始探討諸多複雜真菌生命週期的表面，這些基本原則對大多數真菌仍然適用。下次打開一袋發霉的麵包時，不妨想想你所見真菌的生命週期吧！