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你都把博士们研究的新物种吃光了?

你都把博士们研究的新物种吃光了?

科学

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长,然而我们却对其知之甚少,有时民间所食用的种类竟然都是未知的新物种!


到底是谁如此常见又如此神秘呢?


金婚银婚不如它


于冥冥之中,真菌遇到了藻类,一见钟情,紧密结合,从此不分离,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,保护藻细胞长成各种形状,让软肋拥有盔甲,从而形成稳定的“互惠共生”特性。


珊瑚枝


地衣生长极其缓慢,生长较慢的比如地图衣,平均每年仅生长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。百年修得同船渡,千年结成地衣缘,所以它们是当之无愧的地衣婚


地图衣平均每年仅生长0.2毫米


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风化,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”


冰川退缩后的地衣群落




如何百家争鸣


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。


电镜下的子囊孢子形态 

图源:参考文献【1】


孢子成熟离开子囊,随风或水流等散落到合适的环境中萌发形成菌丝,忠诚而专一的寻找对象—共生藻,从而形成新的地衣体。有时地衣也能通过粉芽、裂芽、甚至是地衣体进行无性繁殖。


”戴小红帽“的瘦柄石蕊

地衣根据形态分为三大类: 

叶状地衣

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”,如金黄多孢衣、霜降衣



顽强又脆弱的矛盾体


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长


岩石表面的地衣群落


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。


青海新疆的丹霞地貌或戈壁滩上,可以观察到周边土壤上独特的“地衣地毯”,通过甘肃鳞茶渍、丽黑瘤衣、垫盾链衣等不同的壳状地衣,在沙土的表面聚集成大大小小的斑块,从而连结起来形成地衣荒漠结皮。它可以改变荒漠或沙漠表面的沙土游动环境,为其他生物登陆创造最基本的条件


土壤表面灰色的地衣地毯


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青藏高原海拔6000米。


青藏高原上的地衣群落


目前已经观察到最高的海拔记录:尼泊尔境内的丽石黄衣—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。


珠穆朗玛峰下的地衣群落


欧洲航天局曾多次将不同种类的地衣带上太空,发现它们能在外太空环境下存活一定时间。美国“机遇号”火星探测器在火星执行任务时拍摄到的一种“生物”,认为很可能是一种石生地衣——羊角淡盘衣


羊角衣:我可不是小蘑菇


如果未来想将火星改造成适宜人类居住的星球,地衣可能是最理想的拓荒者


但功夫再强也怕菜刀,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、角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


石蕊生长在环境和土质良好的地方


在大气污染严重的大型工业区和城市中心,对污染和干旱敏感的地衣几乎绝迹,形成所谓的“地衣荒漠”。以“地衣荒漠”为中心,向周围展开,存在着一系列过渡型的梯度地衣带,由此反映大气质量。城市公园中地衣身影出现的频率越来越高,相应的空气质量由市中心到郊区慢慢变好。


看见“长松萝”就知道空气差不了


从最新的研究发现,部分耐热抗旱的地衣物种,已经适应城市轻度污染、汽车和建筑物产生的“热岛效应”。



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!滇西北白族和纳西族食用的“石花菜”就包括了树花属地衣的多个物种;大理白族食用的“青蛙皮”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。


肺衣炒鸡蛋


由于地衣生长极其缓慢,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,民间所食用的地衣竟然多是未知的新物种一些地区民间食用的地皮菜,被误认为是地衣被出售,但实际是藻类中的地木耳 Nostoc commune


美味石耳


藏族同胞使用红雪茶、丽石黄衣等作为藏香的原料,其他民族同胞偶有使用地茶入药或作茶饮的习俗。


包装红雪茶


不少动物也将地衣作为越冬的主食,栖息于云南的明星物种滇金丝猴,取食的就是长松萝


金丝猴采食长松萝、肺衣、树发等地衣


在三江源等国家公园里生存的动物,如高山岩羊等,也依赖于啃食岩壁上的丽石黄衣、红脐鳞等壳状地衣作为越冬的食物。


脐鳞属地衣


除了食用价值之外,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


地衣的生长和生存如今也面临威胁,所幸随着自然保护区的不断完善,一些重要的地衣资源得到了合理利用并保护。这种渺小的共生生命体,虽然聚光灯照不到它,但它已顽强生长了数亿年。以宏大的生物多样性,构成了生态系统中基础的一部分。


参考文献:

【1】Ai M, Li L J, Worthy F R, et al. Taxonomy of Buellia epigaea-group (Caliciales, Caliciaceae), revealing a new species and two new records from China[J]. MycoKeys, 2022, 92: 45.

【2】Joseph R, Armstrong R, Kidron G, et al. Life on mars? colonies of mushroom-shaped specimens in eagle crater[J]. Journal of Astrobiology and Space Science Research, 2020, 5: 88-126.

【3】杨美霞, 王欣宇, 刘栋, 等. 中国食药用地衣资源综述[J]. 菌物学报, 2018, 37(7): 819-837.





撰文 | 银安城

摄影 | 银安城 王立松

微信编辑 | 未末

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