年輕也是一種資本
人類雖然認識了真菌,但對其歷史和門派還不太了解。它們雖然年輕,但年輕就是資本,也正是因為年輕,它們獲得了生存的獨特法器。
與其他微生物相比,它們的進化水平相對高級,裝備上了細胞,有的不只是有一個,甚至是多個。也正因如此,細胞數(shù)目的不同,也決定了其妖嬈多姿的俏模樣。單細胞真菌一般是胖嘟嘟的,多呈圓形或橢圓形,其代表為酵母和類酵母菌,如隱球菌、念珠菌。多細胞真菌由菌絲和孢子裝扮,菌絲分支交織成團,如蠶蛹般形成菌絲體,并長有各種孢子,這就是傳說中能在潮濕天氣里讓裸露者穿上漂亮綠衣服的霉菌。
細胞讓真菌邁出了真實的一步,再加上細胞核和完整細胞器的組裝,使得真菌的結(jié)構(gòu)變得更加復雜化。
真菌的菌絲細胞被一種透明的薄膜包圍著,就像住在一間不影響視線的玻璃房子里,這間玻璃房就是細胞壁,在玻璃房內(nèi)住滿了原生質(zhì)體以及浸沒在原生質(zhì)體中的各種細胞器。
真菌的組裝系統(tǒng)
不用擔心細胞壁會承受不了房客的壓力,因為這些壁墻是由多層薄片結(jié)構(gòu)建造的,其建筑原材料是由多糖、蛋白質(zhì)、類脂等凝聚而成,有的甚至用最具特征性的甲殼質(zhì)、纖維素來加固,比人類建造的鋼筋混凝土大廈還要結(jié)實。在細胞壁的內(nèi)側(cè),又構(gòu)架了一層連續(xù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)膜。這樣,才使得真菌放心將自己的生命之源如:細胞核、微體、線粒體、核糖體、液泡、溶酶體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、泡囊、微管、鞭毛等,放入到這些被質(zhì)膜包裹著的細胞質(zhì)中。在這些房客中,真菌最小心伺候的就是細胞核,這是由于它常含有一個大部分為RNA所組成的核仁,當核分裂時,核仁很容易消失。
另外,還有一個比較奇怪的現(xiàn)象:大多數(shù)絲狀真菌的原生質(zhì)被一道墻分隔兩邊,有點像人類青春期時的小男生和小女生畫的三八線,這堵墻被稱為隔膜。但隔膜的生長年限一般在晚年,這是因為在真菌年輕時代,生長菌絲枝繁葉茂,使得隔膜無法插腳。可一旦菌絲變老時,菌絲會逐漸死亡,原生質(zhì)就移向生長點,隔膜則見縫插針,然后用隔膜將死的部分與活的部分分開,原來真菌也會陰陽兩隔。不過,也有不死之身,如這些漂移族原生質(zhì),一直移居在生長點上,縱有尋死之心,怕也很難如愿。
這些只是絕密檔案中的九牛一毛,在這個絕密檔案中,菌索和菌核也占有相當多筆墨。菌索是由菌絲體平行排列組成的長形索狀物,周圍有外皮,尖端為生長點,有幫助真菌蔓延侵染和運送物質(zhì)的功能,扮演著運輸隊的角色,更不可思議的是在不適環(huán)境下它會如蛇過冬般呈休眠狀態(tài)。緊接著,替補隊員菌核戎裝上陣,它有堅硬的盔甲,但并不好斗,在不良環(huán)境下,它會以睡美人姿態(tài)韜光養(yǎng)晦,一旦時機成熟,便會重新萌發(fā),產(chǎn)生子實體、菌絲和分生孢子。
除此之外,大多數(shù)真菌有營養(yǎng)體和繁殖體之分,營養(yǎng)體是指吸收養(yǎng)分的器官,繁殖體是指從營養(yǎng)體上產(chǎn)生的各種類型的孢子,這有點類似于人類的胃和子宮。
雙宿雙生的共生菌
盡管真菌并非等閑之輩,但畢竟不是神仙,也離不開人間煙火。而且其吃相與動物和細菌沒什么兩樣。它們也是利用自產(chǎn)水解酶,將淀粉、糖類、纖維素、木質(zhì)素等碳水化合物以及蛋白質(zhì)和脂肪分解,用作食物。真菌在生活中所需要的有機物質(zhì)都依賴于自然界的其他生物。其食物多以植物性的物質(zhì)為主,其次是動物性的物質(zhì)。真菌由于族群大,習性也千奇百怪,能侵害活有機體,而不能生活在死有機體上,如此比較嬌氣的絕對寄生菌,可害苦了被它們糾纏上的人類。比如腳癬,像一座活火山,終年燃燒,折磨得人類恨不得把腳剁下。但并不是所有真菌都有這樣的好日子過,一些窮困潦倒的真菌成員,餓急了連尸體也不放過,如靠死尸生活的腐生菌。寄生和腐生并不是絕對的,還有一種能屈能伸的真菌既能啃噬活體,亦能咀嚼死尸,這種真菌叫作兼性寄生菌或兼性腐生菌。這些真菌在人類眼里都是罪犯,但并不是所有真菌都那么不入眼。比如有許多真菌一方面從其他活有機體攝取養(yǎng)料,一方面又向同一活有機體提供養(yǎng)料或好處,這是一種共生現(xiàn)象,具有共生關系的真菌叫作共生菌。
有了豐富的糧草,自然會有好身體,美食當前,吃得真菌肚大腰圓,體積不斷加大。其生長方式很有個性,對于單細胞真菌來說,菌體的生長主要是經(jīng)過細胞膨大、細胞核分裂、細胞質(zhì)合成,最后達到細胞的芽殖或裂殖,進入無性繁殖。而多細胞結(jié)構(gòu)真菌的生長是以頂端延長的方式進行。菌絲頂部是菌絲體的生長點,長50~100微米,里面有很多奇怪的器官,一些不安分的水泡狀泡囊,時常從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)移民到高爾基器內(nèi),在那里通過加工、濃縮等一系列歷練后,將自己的類內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜蛻變成類質(zhì)膜,然后從早已經(jīng)分散了的高爾基器內(nèi)逃出來,跑到菌絲頂部,與質(zhì)膜約會,當情到濃時,便會深情融合,使菌絲頂部的質(zhì)膜增加。當然,一手難撐天,在真菌身體的頂部,還居住著另一群泡囊,因為其泡泡內(nèi)含有能合成細胞壁的物件,所以新生兒的皮膚(細胞壁)就由這些小泡泡來合成了。
酵母菌的出芽生殖
現(xiàn)在,這個新生兒的類質(zhì)膜、細胞壁的締造業(yè)已完工,質(zhì)膜也有所拓展,但這并不代表這個新生兒已經(jīng)成熟了,酶才是其成熟的標志。這就需要比泡囊小得多的殼質(zhì)體,由于它是微泡囊結(jié)構(gòu),可以載著甲殼質(zhì)旅行,并在旅行中將其合成酶,為菌絲的生長創(chuàng)造條件。同時,在逐漸硬化的細胞壁和逐漸擴大的液泡的壓力下,一些部位開始老化,菌絲中活躍的原生質(zhì)奮力逃出死亡之谷,向崖頂攀爬,尋找新的生機。為了滿足這些求生者的需求,菌絲頂端不得不向前伸長。
隨著身體的茁壯成長,達到青春期后,一些營養(yǎng)體就會質(zhì)變成繁殖器官,繁殖器官漸進成熟,從而獲得生育能力。這些奇形怪狀的真菌,就連繁殖方式也如它們的面孔般,千奇百怪。有的不需要經(jīng)過兩性結(jié)合就能產(chǎn)生后代;有的忍痛割愛,斷其菌絲,以獲得新生兒;有的靠體細胞分裂成子細胞;有的則選擇在體細胞或孢子上孕育胚芽(芽殖),胚芽發(fā)育成熟,脫離母體,也就完成了生育使命;而有的則廢物再利用,讓體內(nèi)各種無性孢子(如游動孢子、孢囊孢子、分生孢子、厚垣孢子等)盡興產(chǎn)生,再鼓勵每個孢子萌生出芽管,在芽管的關愛下再形成菌絲體,就這樣一個新的小生命便誕生了。
但并不是所有真菌都是禁欲主義者,絕大部分子民還是渴望愛情的,兩個細胞核一旦一見鐘情,便會不顧一切地結(jié)合在一起,但結(jié)合方式卻讓人大跌眼鏡。根據(jù)感情深淺程度,可分為同宗配合和異宗配合,前者是每一菌體自身可孕,不依靠其他菌體的幫助便可獨立自主地進行有性生殖;后者是每一菌體自身不孕,不管是否雌雄同體,都需要幫助之后才能進行繁殖。
真菌繁殖速度如離弦之箭
但不管采用哪種方式受孕,其孕期都要經(jīng)過三個歷程,才能最終生產(chǎn)。首先兩個帶核的青春男女(原生質(zhì)體)在細胞內(nèi)初次相遇,便互生好感;進而私訂終身(質(zhì)配),當感情穩(wěn)定后,便開始洞房花燭夜;然后其攜帶的精子和卵子(兩核)便進行交配。但并不是所有真菌都這么急于配合,而是選擇遙遙相望,直到它們所在的細胞洞房分裂時,它們才跟著同時分裂,一旦時機成熟才會配合。隨即使染色體的數(shù)目減為單倍。新生兒就此脫穎而出。
如果認為真菌只有這兩種繁殖方式,那么,就大錯特錯了。就在1952年,美國的G·蓬泰科爾沃和羅珀在絲狀真菌中發(fā)現(xiàn)了一種超越前兩種的生殖方式,它們需要體內(nèi)的基因重新組合,才能獲得受孕機會,但這要通過三個關口。首先就是要形成異核體,當異核體形成后,隨即進入兩個核的融合過程,二者合成后就形成了二倍體核。一山難容二虎,短暫的相處后,開始一系列的非典型的、不規(guī)則的分家過程(即單倍體化)??磥恚@種繁殖方式要付出比別人難以想象的艱辛。
不要以為復雜的繁殖方式會限制其繁殖速度,其實不然。在真菌繁殖的過程中常發(fā)生一些稀奇古怪的事情。
有一種人類普遍使用的中藥藥材,叫作“冬蟲夏草”,冬蟲夏草是一種十分奇特的自然現(xiàn)象。以前,人們以為那是生物“化生”的結(jié)果,夏天是草,冬天是蟲,由動物而植物,由植物而動物地變化著。但后來,細心觀察和研究的結(jié)果表明,這種說法是錯誤的。正確的是,“冬蟲夏草”本來是蟲。但是,在冬天時,這種蟲蟄伏在泥土中,卻受到了一種真菌的侵襲,這種真菌很小,是一種在高倍顯微鏡下也難以看得清的小東西,生命力和繁殖力之強,卻是任何一種高級動物所不及的。當這種真菌襲進蟲體之后,它以驚人的速度繁殖著,而蟲體內(nèi)的一切,都成了它們最佳的營養(yǎng),于是蟲死了,留下一個軀殼。而被億萬真菌所集成的,像一株草一樣的東西,頂出了土面。這便是冬蟲夏草的形成經(jīng)過。中國人以為這種東西的功用和人參一樣,是一種補藥,但事實上,這是一種十分奇怪的自然現(xiàn)象。這種真菌的繁殖速度之快,十分令人驚訝。
戎裝上陣的菌核
這種現(xiàn)象的原因是什么?其實幕后控制者是其內(nèi)分泌。任何生物都是生產(chǎn)商,都會自產(chǎn)一種內(nèi)分泌液,這種內(nèi)分泌液相當厲害,隨便一小滴就有可能改變動物的遺傳習性。將一頭小虎的內(nèi)分泌液注入一只小兔的身中,可令得那只小兔具有虎的性格。
這種液體如果濺出了一滴——即使是肉眼所難以看到的微小的一粒,也足以使人類變成一棵人形的樹木了。冬蟲夏草就是很好的證明。
而對于真菌來說,生育能力和這種液體緊密相關,它們暢游在這種液體里,如魚一般活躍,繁殖速度如離弦之箭,每2.37秒,便增加一倍。就算只學過簡單數(shù)學的人,也可以計算得出,即使只有一個這樣的真菌,以這樣的速度繁殖的話,在一小時之內(nèi),粗略算來,就有2的1518次方,這是多么驚人的數(shù)字!所以說,小小的一支試管之中,已經(jīng)有億萬這樣的真菌了!只要培植液一干,肉眼絕對看不到的真菌,便會在空氣中飄蕩。人是沒有辦法不接觸空氣的,要接觸空氣,就要接觸這種真菌,而這種真菌,也隨著呼吸進入體內(nèi)。大約只要七分鐘,進入人體內(nèi)的真菌便足以使一個人變得和冬蟲夏草中的蟲一樣——徒然擁有一張皮和一副骨,其余的一切都成了植物性真菌的盤踞之所,可能在足底下會生出根來,使之處在一個固定的地方,這是這種真菌的植物性表現(xiàn)。
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