發(fā)熒光真菌成為“寵兒” 發(fā)光蘑菇至少有97種

你是否穿越到電影《阿凡達》的境地?暗夜里，不插電，不接線，真菌、植物以及大量水生生物發(fā)出幽光……

隨著在中國昆明舉辦的《生物多樣性公約》締約方大會第15次會議(COP15)會期臨近，以生物多樣性著稱的云南所特有的一些生物，也相繼被輪番“盤點”，其中中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園園內(nèi)的一種會發(fā)熒光真菌，成為“寵兒”。

人們發(fā)出一連串追問：“蘑菇為什么會發(fā)光”“還有哪些生物會發(fā)光”“發(fā)光生物可為未來科技帶來哪些暢想”……為此，科技日報記者采訪了相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家。

發(fā)光蘑菇，已知至少有97種!

泰勒·洛克伍德，是美國著名蘑菇攝影師。2013年8月，他怎么也沒想到自己在中國云南的西雙版納熱帶植物園參加“數(shù)碼技術(shù)監(jiān)測雨林動態(tài)培訓(xùn)班”期間，竟有一次難忘的“偶遇”。

“我在吃完晚飯回家的路上，穿過一片竹林時，遇到了發(fā)光的蘑菇。其明顯特征是具有側(cè)柄和寬闊的球狀孔。”泰勒·洛克伍德說。

然而，直到在那年夏天之前，科學(xué)界顯然不知道這個屬的膠孔菌會發(fā)光。

“這種拇指大小的菌菇，只會長在百竹園上一年被砍掉而腐爛的竹子根部，晚上會發(fā)出綠色的光。我們觀察發(fā)現(xiàn)，在最初的菌絲階段，以及末期階段子實體成熟階段，它的光特別亮。”西雙版納熱帶植物園環(huán)境教育中心科普專家劉光裕告訴記者，這是種菌暫定名為“東京膠孔菌”——這里的東京與日本無關(guān)，而與越南北部舊稱“東京”有關(guān)。它屬于孔菌類群，可分泌一種膠質(zhì)的物質(zhì)，螞蟻、蝸牛都愛吃它，其孢子也較常見的真菌更大。子實體在末期之所以會發(fā)出醒目的光，可能有利于吸引節(jié)肢動物代為傳播孢子。但到目前為止，人們對它的了解還很少，這是不是一個新種，也還沒有完全確定。

2018年，中國科學(xué)院昆明植物研究所木本資源發(fā)掘與農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)構(gòu)建團隊許建初研究組與印度科學(xué)家合作，在印度東北部開展了多次聯(lián)合考察。考察隊在梅加拉亞邦一處竹林枯死的竹莖上，也發(fā)現(xiàn)一種羅里多菌屬的發(fā)光真菌，2020年9月，他們在國際期刊《植物分類群》上，發(fā)表了這個新種。

“發(fā)光真菌依靠螢光素酶而發(fā)光，螢光素在有氧的情況下，被螢光素酶催化而發(fā)生反應(yīng)時，會從其子實體或菌絲就會發(fā)出光。”許建初研究員介紹，由于在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)與生態(tài)環(huán)境傳感器等方面的廣泛應(yīng)用，生物發(fā)光真菌一直受到人們的極大關(guān)注。此前的研究認(rèn)為，真菌發(fā)光特性是生態(tài)適應(yīng)的體現(xiàn)，主要是吸引昆蟲、保護自己免受食肉動物的侵害，在孢子散布機制方面比其他真菌更具優(yōu)勢。

據(jù)2021年4月號《萬物》期刊報道，澳大利亞有一種被稱為“幽靈真菌”的螢光菌，同樣具有生物發(fā)光能力，它能產(chǎn)生螢光素的化學(xué)物質(zhì)，在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，會以綠色熒光的形式釋放能量。“有人認(rèn)為這種光可以吸引幫助真菌傳播孢子的昆蟲，不過目前未有定論。”報道還指出，人類很久以前就已經(jīng)認(rèn)識了熒光菌，早在2000多年前，古希臘哲學(xué)家亞里士多德就曾在著作中描述過此類真菌。

許建初告訴科技日報記者，發(fā)光真菌的研究、利用的潛力很大。近期，他的團隊不僅在繼續(xù)研究早期發(fā)現(xiàn)的發(fā)光真菌，同時還在云南省西雙版納州、麗江市等地相繼發(fā)現(xiàn)會發(fā)光的真菌，正等待發(fā)表。到目前，全球已知有97種生物發(fā)光真菌類群。

由表及里，對發(fā)光生物的認(rèn)識正逐漸深入

發(fā)光生物是自然界的奇妙創(chuàng)造，除了真菌和細菌，植物、動物都有一些發(fā)光的類群。從細菌到魚類，海洋中有好幾千種發(fā)光生物。海洋生物發(fā)光，是它們一種必備的“生存技能”——生物發(fā)光有的可以被同類識別，有的可以當(dāng)作釣餌，有的作傳情的信號，有的用于迷惑“敵人”。

據(jù)文獻報道，在牙買加的牡蠣灣和波多黎各的一些地方，人們常會看到海上的“磷光”現(xiàn)象，這是發(fā)光植物甲藻聚集的結(jié)果。在海水的擾動或沖擊作用下，一片甲藻能發(fā)出每平方厘米0.1微瓦的光芒，黑夜中甲藻聚集在一起，所發(fā)出的光則足以引人矚目。報道分析，甲藻是多種浮游小動物的餌料。聚集的甲藻在激蕩的海水中發(fā)光，會讓浮游小動物不能安心進食。因而可以減少甲藻被捕食的機會。此外，光痕也可暴露這些小動物的位置，使魚蝦更容易捕獲它們，從而間接幫助了甲藻。

關(guān)鍵詞： 發(fā)熒光真菌 真菌 發(fā)光蘑菇 膠孔菌