地衣:地球上的先锋生物与拓荒者

作者: 银安城

来源: 博物

发布日期: 2023-10-11 11:02:41

地衣是一种遍布全球的生物,与藻类共生,具有先锋生物和地球陆地拓荒者的称号。它们生长缓慢,能够在极端环境中生存,但也容易受到环境污染的影响。地衣具有食用、药用和工业用途,但目前对其共生机制和人工栽培的研究仍在进行中。

有这样⼀个⽣物类群,它的⾜迹遍布世界,⽆论是南北极,还是森林、草原、荒漠都有分布,在树⽪、⼟壤、岩⽯乃⾄塑料和玻璃上都能⽣⻓,然⽽我们却对其知之甚少,有时⺠间所⻝⽤的种类竟然都是未知的新物种!

⾦婚银婚不如它于冥冥之中,真菌遇到了藻类,⼀⻅钟情,紧密结合,成为了⾃然界的模范夫妻代表——地⾐。地⾐是由地⾐型真菌和藻类或蓝细菌互惠共⽣⽽形成的群落。藻细胞通过光合作⽤为真菌提供养分,真菌为藻类提供⽔和矿物质,保护藻细胞⻓成各种形状,让软肋拥有盔甲,从⽽形成稳定的“互惠共⽣”特性。

地⾐⽣⻓极其缓慢,⽣⻓较慢的⽐如地图⾐,平均每年仅⽣⻓0.2毫⽶,岩⽯表⾯的地⾐,理论上环境适宜的话寿命可达千年,⼈们可以通过它推算地震、断层或冰川退缩等地质事件发⽣的年代。

地⾐的出现,仅晚于最早出现在海洋⾥的藻类。地⾐于6亿年前登上陆地,菌藻共⽣过程中产⽣地⾐酸类化合物,使岩⽯表⾯受到⽣物⻛化,从⽽制造出最原始的⼟壤,对陆⽣环境进⾏了⼀次彻头彻尾的改造,之后陆地上⼜陆续出现苔藓、蕨类、种⼦植物等。因此,地⾐⼜被称为“先锋⽣物”和地球陆地“拓荒者”。

地⾐⽆根茎叶的分化,更不会开花结果,那么它是如何传宗接代,开疆拓⼟的呢?原来,地⾐有⾃⼰独特的繁殖⽅式,通常我们在野外看到的多数是地⾐的地⾐体,幸运的时候能看到它的⼦囊盘(繁殖结构),其主要是通过⼦囊盘进⾏有性繁殖,产⽣真菌孢⼦(相当于种⼦植物的种⼦),⽽真菌孢⼦形态多种多样,是物种识别的重要依据之⼀。

地⾐根据形态分为三⼤类:叶状地⾐、枝状地⾐和壳状地⾐。叶状地⾐体叶⽚状平展,如肺⾐、⽜⽪叶;枝状地⾐常呈现灌⽊状,如雪地茶、⽯蕊;壳状地⾐紧贴基物(岩⽯、苔藓表⾯等),相较于前两者更⼩,直径通常只有⼏毫⽶到⼏厘⽶,是地⾐王国⾥的“⼩矮⼈”,如⾦⻩多孢⾐、霜降⾐。

地⾐可谓是地球上最顽强的⽣命之⼀,它的⾜迹遍布世界,⽆论是南北极,还是森林、草原、荒漠,都有地⾐分布,其在树⽪、⼟壤、岩⽯甚⾄是塑料和玻璃上都能⽣⻓。中国是地⾐资源较为丰富的国家,据统计,世界已报道的地⾐种类约为19387种,中国已有记录3085种。

地⾐能够耐受极端环境,从零下60摄⽒度⾄零上70摄⽒度都能顽强存活,海拔跨度能从海平⾯⼀直上升到⻘藏⾼原海拔6000⽶。⽬前已经观察到最⾼的海拔记录:尼泊尔境内的丽⽯⻩⾐—7000⽶。海拔5000⽶以上就被称为⽣命禁区,⽽在7000⽶海拔的⽣命绝迹之地看到那⼀抹绽放的橙红,⾜以感受到地⾐⽣命的顽强。

地⾐的软肋就是扛不住环境污染。由于⾃身结构相对简单(缺乏如⽓孔、⻆质层这样的调节结构),地⾐很容易积累环境中的重⾦属、⼆氧化硫等污染物,⽽且⾃身⽆法排解;积累到⼀定程度后,地⾐就开始解体,直⾄死亡。所以地⾐也被认为是对⼤⽓污染⽣态监测最好的材料之⼀。

地⾐还能吃?以上介绍完,接下来就是⼤家最关⼼的能好怎了!滇⻄北⽩族和纳⻄族⻝⽤的“⽯花菜”就包括了树花属地⾐的多个物种;⼤理⽩族⻝⽤的“⻘蛙⽪”是肺⾐属地⾐的混杂。要说味道如何,⼝感较为柔韧,感觉像是嚼树⽪。

由于地⾐⽣⻓极其缓慢,菌藻共⽣机制尚待深⼊研究,所以⽬前还不能⼈⼯栽培。近年的研究表明,⺠间所⻝⽤的地⾐竟然多是未知的新物种。⼀些地区⺠间⻝⽤的“地⽪菜”,被误认为是地⾐被出售,但实际是藻类中的地⽊⽿Nostoc commune。

除了⻝⽤价值之外,地⾐还有药⽤和⼯业⽤,地⾐在传统医学中常⽤于治疗⽪肤病、呼吸、消化问题及妇产科问题。然⽽⽬前国内市场鲜有正规的地⾐药品开发和售卖,科研⼈员们尚有⼴阔的探索空间。虽然地⾐具有⼀定的潜在药⽤价值,但⾯对其制品,尤其是来源不明⼜声称有效的药品时,仍需谨慎,请遵医嘱。

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