科學普及
|
科普文章
阿凡達世界中璀璨的發(fā)光植物其實在地球上也有,只是沒有那么絢爛的色彩。地球上有很多植物都會發(fā)光,而在傳統(tǒng)分類學中被置于植物界的一些蘑菇也會在暗處或夜晚發(fā)光,我們稱之為發(fā)光蘑菇。據統(tǒng)計,目前在全球發(fā)現的能在夜間發(fā)光的蘑菇種類大概有70多種,但奇怪的是有些蘑菇的發(fā)光具有周期性,在白天即使處于暗處一些蘑菇也不會發(fā)光,只有在夜晚才會發(fā)光。為何這些發(fā)光蘑菇只能在夜晚才能發(fā)光至今尚無定論。發(fā)光蘑菇大多生長在熱帶、亞熱帶光線比較暗的地區(qū),因為體內含有會發(fā)光的物質,因此在暗處或黑夜中就發(fā)出淡藍色、淡綠色或白色等不同顏色的熒光。發(fā)光蘑菇不僅種類較多,分屬于不同的科和屬,其發(fā)光部位也不相同。大部分蘑菇的發(fā)光部位是菌蓋,有的發(fā)光部位在菌柄,還有的發(fā)光部位在菌絲體上。 《阿凡達》里的發(fā)光植物 為什么發(fā)光蘑菇能發(fā)光呢?科學家經過研究,從發(fā)光蘑菇中分離出了熒光素和熒光酶,發(fā)光蘑菇的熒光源于一種被稱為牛奶樹堿的抗氧化劑。不過,還必須借助酶促反應,即牛奶樹堿首先被羥化酶轉變?yōu)檎嬲臒晒馑?,然后熒光素在熒光酶的酶促反應中因被氧化而發(fā)光。這樣就揭開了發(fā)光蘑菇的秘密所在。研究人員還發(fā)現,發(fā)光蘑菇的光亮度及其持久性是受環(huán)境溫度及水分的制約,同時也因蘑菇本身的營養(yǎng)條件及衰老狀態(tài)的改變而變化的。那么,發(fā)光蘑菇為什么要發(fā)光呢?一般推測為蘑菇利用發(fā)光的方式以吸引特定昆蟲幫其散播孢子。在我國最常見的發(fā)光蘑菇有蜜環(huán)菌屬Armilaria、小菇屬Mycena、類臍菇屬Omphalotus等屬的蘑菇,它們生長在樹樁上或枯枝落葉上。 蜜環(huán)菌屬中具有代表性的能發(fā)光的種類是蜜環(huán)菌Armillaria mellea,它是一種可食用菌。子實體一般中等大,菌蓋直徑4-14厘米,淡土黃色、蜂蜜色至淺黃褐色,老后棕褐色,中部有平伏或直立的小鱗片,有時近光滑,邊緣具條紋。菌肉白色。菌褶白色或稍帶肉粉色,老后常出現暗褐色斑點。菌柄細長,圓柱形,稍彎曲,同菌蓋色,纖維質,內部松軟變至空心,基部稍膨大。菌環(huán)白色,生柄的上部,幼時常呈雙層,松軟,后期帶奶油色。嚴格地講,蜜環(huán)菌并不從子實體上發(fā)出熒光,而是從它的菌絲體上發(fā)出來。菌絲體是蜜環(huán)菌的營養(yǎng)器官,為極纖細的絲狀體,肉眼難辨其形狀。在著生蜜環(huán)菌的樹皮下,能見由大量菌絲組成的菌絲塊或菌絲束,呈粉白色或乳白色。蜜環(huán)菌的菌絲體像網絡一樣無孔不入的滲進了樹皮與木質層里,尤其是雨后菌絲的生長速度更快,蜜環(huán)菌的菌絲體猶如蜘蛛網似的貫穿著整個樹樁上。夏秋季節(jié),一場大雨過后,森林的腐木樁上在夜晚突然發(fā)起光來,它那星星點點的亮光,時隱時現,時明時暗,給人一種神奇莫測的感覺。 蜜環(huán)菌Armillaria mellea 目前人類有記錄的發(fā)光蘑菇中僅小菇屬就有45種,在所有發(fā)光蘑菇中占了近65%,分布在世界各個大陸,最廣為人知的是熒光小菇Mycena chlorophos,又名熒光蕈、夜光茸。傳說古代希臘人用熒光蕈當小夜燈,日本的小笠原還有熒光蕈的專項旅游名為“green-pepe夜晚之旅”(green-pepe為當地稱呼夜光茸用語),這項旅游服務頗受好評。熒光蕈的壽命通常只有3天,白天如果將熒光蕈移至暗處,并不發(fā)光,直到傍晚時分才會發(fā)出淡淡的綠光。如果混亂它的“作息時間”,白天也是可以發(fā)光的,這說明熒光蕈的發(fā)光時間有周期性。小菇屬中另一個在我國廣為人知的發(fā)光物種是簇生孔小菇Mycena manipularis,子實體較小,菌蓋直徑1-3.5cm,半球形至扁半球形,表面濕潤近似透明,幼時白色,后漸為污白色,往往表面可透視到管孔和條棱。菌肉污白,較薄。菌管孔狀,長1.5-5mm,直生,蠟質,管口多角形,直徑0.5-1mm。菌柄生中央,圓柱形,中空,長3-5cm,粗0.2-0.3cm,白色至污白色,質脆,表面有細粉末至光滑,此種據記載可食用。子實體在暗處或夜間發(fā)出淡綠色熒光,尤其菌柄發(fā)光更為顯著,叢生或簇生于熱帶及亞熱帶闊葉林腐木上。 簇生孔小菇Mycena manipularis 月夜菌Omphalotus japonicus 別名月光菌、毒側耳、日本發(fā)光側耳等。此種原發(fā)現于日本,近年來在我國東北長白山等地區(qū)發(fā)現。子實體中等至大型。菌蓋扁平,菌蓋直徑可達10-27cm,幼時蓋表面肉桂色或黃色,后呈現暗紫或紫褐色。菌肉污白。菌褶污白,不等長。菌柄很短。該菌能在暗處或夜間發(fā)出淡黃色熒光,尤其菌褶處發(fā)光更強。值得一提的是,這個物種極毒,在日本中毒較多,食后1小時許發(fā)病,出現腹痛、吐瀉胃腸道病癥外,眩暈、沉悶、呼吸緩慢、心音及脈弱、嗜睡,重者呼吸困難,如搶救不及時,可能出現死亡。因形態(tài)與可食用的平菇Pleurotus ostreatus極為相似而易使人誤食中毒。 月夜菌Omphalotus japonicus 在傳統(tǒng)能源日益緊缺引的情況下,發(fā)光蘑菇,可作為研究生物發(fā)光的材料,利用生物基因重組技術,通過提取熒光素酶的基因并將其插入植物DNA中來使植物本身擁有自然的發(fā)光效果。未來,夜間的照明有可能會在用電消耗上大大節(jié)約,因為我們可以將照明的任務交給由合成生物學家們精心設計出來的能發(fā)光的植物。 |
版權所有 Copyright © 2002-2025 中國科學院昆明植物研究所,All Rights Reserved 【滇ICP備05000394號】
地址:中國云南省昆明市藍黑路132號 郵政編碼:650201
點擊這里聯系我們