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发光蘑菇已知至少有97种 发光生物可为未来科技带来哪些畅想?

发布时间:2021-08-30 10:36:39 来源:科技日报 责任编辑:caobo

你是否穿越到电影《阿凡达》的境地?暗夜里,不插电,不接线,真菌、植物以及大量水生生物发出幽光……

随着在中国昆明举办的《生物多样性公约》缔约方大会第15次会议(COP15)会期临近,以生物多样性著称的云南所特有的一些生物,也相继被轮番“盘点”,其中中国科学院西双版纳热带植物园园内的一种会发荧光真菌,成为“宠儿”。

人们发出一连串追问:“蘑菇为什么会发光”“还有哪些生物会发光”“发光生物可为未来科技带来哪些畅想”……为此,科技日报记者采访了相关领域的科学家。

发光蘑菇,已知至少有97种!

泰勒·洛克伍德,是美国著名蘑菇摄影师。2013年8月,他怎么也没想到自己在中国云南的西双版纳热带植物园参加“数码技术监测雨林动态培训班”期间,竟有一次难忘的“偶遇”。

“我在吃完晚饭回家的路上,穿过一片竹林时,遇到了发光的蘑菇。其明显特征是具有侧柄和宽阔的球状孔。”泰勒·洛克伍德说。

然而,直到在那年夏天之前,科学界显然不知道这个属的胶孔菌会发光。

“这种拇指大小的菌菇,只会长在百竹园上一年被砍掉而腐烂的竹子根部,晚上会发出绿色的光。我们观察发现,在最初的菌丝阶段,以及末期阶段子实体成熟阶段,它的光特别亮。”西双版纳热带植物园环境教育中心科普专家刘光裕告诉记者,这是种菌暂定名为“东京胶孔菌”——这里的东京与日本无关,而与越南北部旧称“东京”有关。它属于孔菌类群,可分泌一种胶质的物质,蚂蚁、蜗牛都爱吃它,其孢子也较常见的真菌更大。子实体在末期之所以会发出醒目的光,可能有利于吸引节肢动物代为传播孢子。但到目前为止,人们对它的了解还很少,这是不是一个新种,也还没有完全确定。

2018年,中国科学院昆明植物研究所木本资源发掘与农林复合系统构建团队许建初研究组与印度科学家合作,在印度东北部开展了多次联合考察。考察队在梅加拉亚邦一处竹林枯死的竹茎上,也发现一种罗里多菌属的发光真菌,2020年9月,他们在国际期刊《植物分类群》上,发表了这个新种。

“发光真菌依靠萤光素酶而发光,萤光素在有氧的情况下,被萤光素酶催化而发生反应时,会从其子实体或菌丝就会发出光。”许建初研究员介绍,由于在医学、农业与生态环境传感器等方面的广泛应用,生物发光真菌一直受到人们的极大关注。此前的研究认为,真菌发光特性是生态适应的体现,主要是吸引昆虫、保护自己免受食肉动物的侵害,在孢子散布机制方面比其他真菌更具优势。

据2021年4月号《万物》期刊报道,澳大利亚有一种被称为“幽灵真菌”的萤光菌,同样具有生物发光能力,它能产生萤光素的化学物质,在发生化学反应时,会以绿色荧光的形式释放能量。“有人认为这种光可以吸引帮助真菌传播孢子的昆虫,不过目前未有定论。”报道还指出,人类很久以前就已经认识了荧光菌,早在2000多年前,古希腊哲学家亚里士多德就曾在著作中描述过此类真菌。

许建初告诉科技日报记者,发光真菌的研究、利用的潜力很大。近期,他的团队不仅在继续研究早期发现的发光真菌,同时还在云南省西双版纳州、丽江市等地相继发现会发光的真菌,正等待发表。到目前,全球已知有97种生物发光真菌类群。

由表及里,对发光生物的认识正逐渐深入

发光生物是自然界的奇妙创造,除了真菌和细菌,植物、动物都有一些发光的类群。从细菌到鱼类,海洋中有好几千种发光生物。海洋生物发光,是它们一种必备的“生存技能”——生物发光有的可以被同类识别,有的可以当作钓饵,有的作传情的信号,有的用于迷惑“敌人”。

据文献报道,在牙买加的牡蛎湾和波多黎各的一些地方,人们常会看到海上的“磷光”现象,这是发光植物甲藻聚集的结果。在海水的扰动或冲击作用下,一片甲藻能发出每平方厘米0.1微瓦的光芒,黑夜中甲藻聚集在一起,所发出的光则足以引人瞩目。报道分析,甲藻是多种浮游小动物的饵料。聚集的甲藻在激荡的海水中发光,会让浮游小动物不能安心进食。因而可以减少甲藻被捕食的机会。此外,光痕也可暴露这些小动物的位置,使鱼虾更容易捕获它们,从而间接帮助了甲藻。

标签: 发光蘑菇 发光生物 生物 发光细菌

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