在愛琴海畔的伯羅奔尼撒半島,有一座據(jù)說創(chuàng)建于史前時期的古老城市,它見證了古希臘文明的發(fā)端。這便是古城邁錫尼(Mycenae)。 傳說邁錫尼城由斬除蛇發(fā)女妖美杜莎的希臘英雄珀修斯建立,在建城之處,他掉落了自己的劍鞘蓋(cap,希臘語mykes),因為視之吉兆,于是以此來為這座城市命名。也有傳說他為了解渴,撿食了一朵肥美多汁的蘑菇(mykes在古希臘語中也有蘑菇之意),所以在蘑菇生長之地建城,命名為邁錫尼。 邁錫尼遺址中的獅門(Lion Gate)。圖片:Andreas Trepte 這些傳說已無法考證,邁錫尼文明也早已逝去,但“邁錫尼”這個詞卻在菌物學領域發(fā)揚光大。它不僅是菌物學(Mycology)一詞的詞源,也作為詞根出現(xiàn)在許多菌物的學名中,甚至擔子菌門下就有一個屬直接以它為名——小菇屬(Mycena)。 帶有神話氣息的小菇屬里有一個同樣很神奇的成員——熒光小菇(Mycena chlorophos)。對生活在城市遠離自然的許多人而言,它所代表的一類特別的蘑菇,或許是一群罕見而奇妙的精靈。 不起眼的神奇小蘑菇——熒光小菇(Mycena chlorophos)。圖片:razor4343 / flickr 種一朵發(fā)光的蘑菇 小菇屬是一類小型蘑菇,菌柄很纖細,菌蓋最大直徑也就三厘米左右,好似一枚枚“圖釘”戳在木頭上。小菇如此微小,乍一看沒有多少特點可言,熒光小菇的菌蓋表面甚至還是暗淡的棕灰色,似乎很難引人注意。 但熒光小菇的名字里就已暗藏玄機。菇如其名,它在入夜時分會發(fā)出微弱的淡綠色光,借助攝影設備能觀察得更清晰。熒光小菇學名的種加詞 chlorophos 便由此而來,意為“綠光”。 發(fā)出淡淡弱光的熒光小菇。圖片:steveax1 / flickr 瞧這淡雅的藍色。別看小,小菇屬就是充滿仙氣。圖為離生小菇(Mycena interrupta)。圖片:sambaknight / flickr 適應亞熱帶海洋氣候的熒光小菇主要分布在西、南太平洋沿線的島嶼和陸地,包括中國臺灣、日本小笠原群島、澳大利亞,甚至印度洋的斯里蘭卡和遠在南美的巴西也有分布報道。雖然熒光小菇在中國大陸還沒有記錄,大多數(shù)人難在野外見到它,不過腐生習性能夠讓它在實驗室人工條件下被栽培出來。 曾有日本科學家研究了熒光小菇的栽培條件,發(fā)現(xiàn)27℃是菌絲生長的最佳溫度,而21℃則是子實體發(fā)育的最佳溫度,正好符合它所適應的亞熱帶氣候的特點。栽種出來的熒光小菇能發(fā)光三天,說不定將來我們只需買來菌包,就能在自己家里親眼目睹熒光小菇的真身了。 國外電商平臺還真有賣發(fā)光蘑菇的家庭栽培菌包。圖片:Amazon.in 不是“狐火”,也不是幽靈 迄今為止,在數(shù)萬種已知真菌里,像熒光小菇這樣的發(fā)光真菌人們只發(fā)現(xiàn)了八十余種,主要集中在擔子菌門的小菇類、類臍菇類和蜜環(huán)菌類,此外還包括炭角菌目的一種子囊菌。小菇屬是當仁不讓的主力,占據(jù)了發(fā)光真菌的半壁江山。 有的發(fā)光蘑菇就像熒光小菇這樣,由整個子實體發(fā)出微弱光線;而有的蘑菇發(fā)光部位只在菌絲體,例如蜜環(huán)菌類的發(fā)光蘑菇。 生長在木頭上的發(fā)光真菌菌絲。圖片:siddarth.machado / flickr 兩千多年前,亞里士多德曾記錄過潮濕腐木上發(fā)出的弱光,好似木頭在燃燒,觸之卻冰冷。這種現(xiàn)象曾被稱為“狐火”(Foxfire)。 現(xiàn)在我們知道,這并非物質燃燒產生的火焰,而是生長在木頭里的真菌菌絲體發(fā)出的光。但在科學認知有限的過去,人們認為這是神鬼作祟,有人還把一種類臍菇(Omphalotus nidiformis)稱為“幽靈真菌”(Ghost Fungus)。想象一下行走在夜晚的森林里,突然出現(xiàn)散發(fā)著幽幽綠光的蘑菇,就好像科幻片或恐怖片里的情節(jié)成為現(xiàn)實。 “幽靈真菌”,類臍菇屬的 Omphalotus nidiformis。圖片:Stephen Mudge / flickr 平日里生物發(fā)光現(xiàn)象似乎并不常見,畢竟發(fā)光就意味著要耗費能量。如果不能帶來明顯好處反而得不償失,比如增加被捕食的風險。 除了真菌,生物自然發(fā)光現(xiàn)象在細菌、原生生物、無脊椎動物和脊椎動物中都有發(fā)生,例如我們熟悉的螢火蟲、平潭“藍眼淚”、深海中的章魚、水母及魚類,甚至在兩棲動物里也廣泛存在熒光現(xiàn)象。一般而言,生物發(fā)光主要為了擬態(tài)偽裝、吸引異性、個體間交流等。 發(fā)光的雙鞭毛蟲在近海處聚集成片,與空中的極光交相輝映。圖片:Kristofer Williams / flickr ![]() 是為愛發(fā)光嗎 蘑菇到底為什么要發(fā)光呢? 曾有觀點認為,發(fā)光只是真菌的代謝副產物所致。因為所有的發(fā)光真菌都是能夠降解木質素的白腐真菌,而降解結構極其復雜的木質素會產生大量的活性氧,對細胞造成損傷,而熒光素氧化正好消耗活性氧,保護了細胞,順帶釋放出幽靈般的光線。 后來科學家們通過對一種發(fā)光蘑菇 Neonothopanus gardneri 的研究發(fā)現(xiàn),蘑菇發(fā)光具有晝夜周期節(jié)律;對照實驗也表明,夜晚發(fā)出的熒光能吸引昆蟲聚集。 謎底大概就此揭開。對于熒光小菇這樣長在森林近地面低矮處的蘑菇,白天“把燈關掉”可以節(jié)省能量;在漆黑的夜晚,“把燈打開”可以吸引夜行性昆蟲幫它傳播孢子,提高繁殖擴散效率,趨光的昆蟲也能在這浪漫的幽暗“燈光”下完成交配。這可真是一個兩全其美、為愛發(fā)電的美好故事。 ![]() 或許是被蘑菇光芒吸引而來的小蟲蟲。圖片:elliotbudd / flickr 不過也有研究得出了與之相反的結論,甚至還認為真菌的熒光是為了警示動物不要取食。這讓真菌發(fā)光之謎變得更加令人困惑了。 ![]() 不同于任何意義,你就是綠光 雖然真菌發(fā)光的意義還待進一步探索研究,但科學家們已經發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有的發(fā)光蘑菇具有相同的酶促反應發(fā)光機制,它們大都有著相同類型的熒光素和熒光素酶。 在這些發(fā)光真菌內,特定的酶把咖啡酸轉化為一種叫做牛奶樹堿(Hispidine)的物質;在一系列酶的催化下,牛奶樹堿轉變?yōu)檫€原性的熒光素分子,熒光素酶進而將熒光素轉化為氧化性的高能中間產物,最終氧化放出光線。 ![]() 另一種會發(fā)光的蘑菇,鱗皮扇菇Panellus stipticus。圖片:Ylem / wikimedia 從前,人們在維多利亞多管發(fā)光水母中發(fā)現(xiàn)的綠色熒光蛋白(Green fluorescent protein,GFP),現(xiàn)在已被廣泛應用于細胞生物學和分子生物學等科研領域,做出相關研究的科學家還曾在2008年獲得諾貝爾化學獎。 現(xiàn)在看來,發(fā)光真菌或許會帶來進一步革新。在2020年最新的研究中,科學家們把真菌發(fā)光代謝途徑中各環(huán)節(jié)必要的基因轉入植物體內,發(fā)現(xiàn)植株在各個發(fā)育階段都能自主發(fā)光,而且不需要添加額外的反應底物,甚至利用簡單的相機,就能獲得高質量的熒光照片——在以前,這通常需要復雜昂貴的熒光成像設備才能得到。 ![]() 會發(fā)光的維多利亞多管發(fā)光水母(Aequorea victoria)。圖片:incidencematrix / flickr 科學家們把這樣一個利用真菌熒光素相關基因構建的發(fā)光成像系統(tǒng)命名為“真菌生物發(fā)光通路”(Fungal Bioluminescence Pathway,F(xiàn)BP),利用它就可以方便直接地觀測生物體內部的生命活動。人們也期待它像大名鼎鼎的綠色熒光蛋白那樣,再次推動生物學研究向前飛躍。 ![]() 不同于任何意義,你就是綠光,如此的唯一……唱!圖片:Steve Axford 對大眾而言,或許將來在家中就能栽上一棵經過基因工程改造后的發(fā)光植物,甚至還能拿來當小夜燈。想想還真是令人興奮呢。 我們不知道當年邁錫尼城的居民是否也觀察到了發(fā)光蘑菇。但可以確定的是,建立在神話傳說之上的“邁錫尼”,在今天能以如此神奇的入場式走上現(xiàn)代文明的舞臺,它們的故事也將以現(xiàn)代科學的方式被繼續(xù)講述下去。 本文是物種日歷第6年第173篇文章,來自物種日歷作者@蠶寶寶小子。 蘑菇的故事們 就算頭上一片綠,它也是最有藝術細胞的蘑菇 為什么說,正宗的“口蘑”不是真口蘑? 這個蘑菇明明不好吃,憑什么長得像包子 ![]() 熒光總是讓人著迷。在都市長大的朋友們可能很少有機會親眼目睹螢火蟲了,但對它們那點點熒光的向往卻一直縈繞不絕。 ![]() 設計師將螢火蟲的概念融入到一枚胸針里,琺瑯與合金帶來的細膩質感,足以把你的眼珠子給牢牢“粘住”。 ![]() 物種原型是云南扁螢,每當夜晚到來,它們的腹部末端發(fā)出強烈的綠光,在草叢里顯得特別耀眼。 設計師在此暗藏巧思——關燈之后,你也能看到胸針的尾部發(fā)出綠色的熒光。 ![]() 包包or衣服 隨心自由配,超耐看 ![]() 胸針 · 會發(fā)光的螢火蟲 |
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