你都把博士们研究的新物种吃光了?
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。
撰文 | 银安城
摄影 | 银安城 王立松
微信编辑 | 未末
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