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地衣是植物吗?
地衣外表“伪装”得像是植物,以至于长期以来,它的这一“乔装”一直没让人类识破。英籍挪威探险家Carsten Borchgrevink 1895年初次在南极发现地衣时,就声称它是“绿色植物”。事实上,地衣是一种菌藻共生体,由真菌和藻类(或蓝细菌)一同组成,本质上是一种真菌。
海拔4500米的拟沉衣属生境
(图片来源:中国科学院昆明植物所)
地衣的外表千奇百怪,颇有艺术感,并不都是“绿色植物”模样。它是真菌(大部分是子囊菌,少数是担子菌)和藻类(主如果绿藻)或蓝细菌组合在一块共生的复合有机体,因为真菌和藻类或蓝细菌彼此长期紧密地结合在一块而成为一个单独的固定有机体类群,具备独特的形态、结构、生理和遗传等特点。
海拔4500米拟沉衣属生境
(图片来源:中国科学院昆明植物所)
真菌和藻类像是亲兄弟,互惠互利,协作共生。藻细胞进行光合用途或者固氮用途为整个地衣体制造有机养分,菌丝则为藻类和蓝细菌提供了适合的庇护所,并通过吸收水分和无机盐,为它们进行光合和固氮用途提供材料。
但有人做过试验,将地衣体中的真菌和藻类分开在没营养条件下培养,发现藻类几乎不受饥饿胁迫,而真菌则被饿死。也就是说,可以觉得是真菌从这种关系中获利更大、更多。
地衣是卓越的存活艺术家
《三体》里的外星人可在极高温条件下脱水自保,条件适合时再苏醒过来,继续活蹦乱跳,人类可能非常难应付这么严苛的存活条件。
但这可难不倒地衣,地衣是一种变水生物,自然条件发生变化时,它会飞速启动响应机制,改变细胞内的水分含量,同时改变呼吸或光合用途等生理反应过程。60℃的高温和零下50℃的极寒,都不可以阻挡它勇往直前的小脚印,蛮荒世界里写满了小地衣的踌躇满志。
将来存活环境定义图
(图片来源:veer图库)
地球大约8%的陆地表面被地衣所覆盖,从赤道到极地,从平原到高山,在荒漠、草原、森林,到处都有地衣的倩影。像中国科学院昆明植物研究所的科研职员在第二次青藏高原科考中,就过去一口气发现了11个地衣新种,并打造了拟沉衣属。
地衣的分布和成长环境很广泛。在各类天然基物如岩石、土壤、树木和苔藓上,都能见到地衣的成长。分布很广泛。还有的调皮的地衣成长在人造材料上,如布、纸、玻璃、丝绸、雕塑、油漆、木器、铁器等,它们是考古学家的真爱,借用它们可以做不少考古上的发现。有的地衣其实还更调皮,比如成长在鸟的羽毛上,甚至是活体的昆虫和乌龟上。
地衣承载着人类的星际移民梦想
人类一直在努力拥有更长的寿命,而在这方面,地衣可以说是已经达成了人类的梦想。国内科学家在贵州发现过一块疑似地衣的化石,判断其已享有6亿岁高寿。需知在地球46亿年的时间轴上,高等植物在4.3亿年前才探出头。
茶渍属地衣
(图片来源:中国科学院微生物研究所 杨秋霞 供图)
想象一下远古洪荒年代,真菌和藻类被潮汐推搡着,欢欣激励地从浅海登陆地面,结合形成地衣,登陆一个不可知的新世界,然后开始不辞劳苦、不辞辛苦地改造陆地。它们分泌出地衣酸,腐蚀和溶解岩石;当地衣死亡后,遗体腐化,和被它分解的岩石颗粒混合在一块,跟时间一块归于永恒的沉默。它们终于造就营养丰富的土壤,终于孕育出万物生光辉的生命世界。
石蕊属地衣
(图片来源:中国科学院微生物研究所 杨秋霞 供图)
既然能“塑造”地球,那可以“塑造”其他星球吗?
科学家也是如此想的。
2005年、2007年,他们先后两次将不一样的地衣送入太空,历程真空、失重、温度剧烈变化、杀伤力最强的宇宙射线辐射等残酷条件的考验,它们终于一息尚存地返回地球,不负众望地恢复了元气,仍然跟出发前一样神气活现。
所以,对火星或某些卫星进行生态改造以合适高等植物甚至人类生活,地衣可能是比较合适的生物类群。科学家们期望进行更多实验,如人为打造类似月球和火星的地面环境来种植地衣。假如成功,人类有望在外星球以种植地衣的方法改造外星的大方与土壤,进而引入更高等的植物和动物,重建类似地球的生态系统,打造欣欣向荣的“新地球”。
人类的星际移民梦想,在地衣身上闪闪发光。
结语
地衣在漫长岁月中悄然塑造了地球的面貌,当大家满怀憧憬地提出“人类可以通过地衣再塑造一个星球吗?”这一宏伟设想时,不能不正视现实的复杂性与挑战,这需要大家不只要深入理解地衣的生物学特质及其与环境的相互用途机制,还需学会一流的航天技术、生态工程与长期保持生态系统稳定的办法。
更要紧的是,这一设想提醒大家深思与地球的关系。在追求走向星空大海的同时,更应珍惜并保护好大家唯一的家园。因此,借助对地衣的研究促进地球生态系统的恢复与保护,可能才是更为紧迫且意义重大的任务。
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