如果有两株同种的植物并排地长着。一株受到昆虫的袭击,另一株却没有。一株的一些叶子会被昆虫咬食,而其他却不会。这些都不是偶然,生长在叶片及根部里的菌类在这里起到了重要影响。 想象着你手中握着一束天竺牡丹(如下图所示),那么你手中的花有多少个种呢?答案肯定不是一种,而是20到30种。这是由于每株植物的表面和内部组织都寄生着真菌以及细菌(长在表面的叫做附生菌,长在内部的叫做内生菌)。 如果茎下边还连着根,那么物种的数量就会翻倍。植物的根部包含着许多内生菌以及另一种的真菌,叫作菌根。这些真菌长在植物的根部里,形成一种共生系统,真菌为植物提供营养物质(主要是磷酸盐和硝酸盐),从植物身上获得碳元素作为回报。 天竺牡丹富含真菌 最近科学家们对这种真菌的兴趣大增,因为它们的存在会影响那些植物那些昆虫天敌的生长。伦敦大学皇家霍洛威学院的一份报告表明:菌根真菌能增长植物的化学防御能力,从而抑制许多昆虫的生长。还有最近的研究也表明,内生真菌也能够使植物产生特殊的化学物质来抵御昆虫袭击呢。 所以,科学家们都觉得菌根真菌和寄生真菌是植物的贴身保镖,这样好朋友双方可以互惠互利。真菌获得了容身之地和各种资源,而植物则可以得到天然的害虫防御系统,真是以邻为伴、与邻为善啊!那对我们人类来说呢?最大的挑战,就是怎么将这种天然防御系统为我所用,用在农业以及园艺中。然而,人类聪明的脑袋干了坏事,多年来使用真菌杀灭剂、农药,人工育种植物,已经弄得农作物的真菌好朋友十分稀有了。现代农作物比起它们在野外的同类少了很多真菌小伙伴。 蘑菇从树木中获得糖分以及氧,回赠二氧化碳以及矿物质 植物可以选择他们的真菌小伙伴 在一片野花盛开的草场,许多植物都挨着生长,但这些植物却有着互不相同的菌类保镖。尽管这些植物的生长条件相同,散播的孢子也一样,但它们似乎会挑选哪种真菌可以占领自己的内部组织。 也许更有趣的是,不同的真菌对昆虫有不同的效果,这就叫做“生态特异性”。在大自然中,植物们也是有点聪明的,似乎会选择那些给它们好处最大的真菌。如果我们要将这个规律用在农业上,就必须找到“合适”的真菌组合,为农作物抵御害虫与疾病。 有一种独特的真菌,叫做“昆虫病原体”,是昆虫杀手。这种真菌也能够生活在植物组织里,这意味着,如果昆虫食用了被感染的叶片,就等于吃下了杀虫真菌。有证据表明,植物们特别地愿意让这种最利于它们的保镖广泛地驻扎在自己的组织里——其他的内生真菌可没这样的贵宾待遇。 真菌网络 这些真菌产生的所有化学物质会游遍植物体内。有一些在根部的真菌会改变宿主植物的化学成分,致使食用叶片的昆虫走投无路,必死无疑,这也就是为什么培养一块富含有益微生物的土壤能够减少地面上的害虫问题。 真菌树网络:地底下的菌丝可以在植物之间传输“化学警报” 其他的菌根菌可以改变植物叶片的化学组成,并且科学家发现这些化学物质能够通过引诱拟寄生昆虫提供另一层面的防护——它们让叶片越来越难吃,导致昆虫没东西吃,饿死,数量减少;同时帮助植物呼唤拟寄生昆虫来攻击这些吃叶片的昆虫。 或许最令人兴奋的发现就是:这种在土壤中真菌之间的网络能够将许多植物联系起来。你在地面上所见的蘑菇只是地表下一个更大有机体的果实部分,由一种叫做菌丝体的线状物质组成。 菌丝体:地底下的网络 每一根菌丝体的线(菌丝)都有一种类似排水管的结构。每当植物被昆虫攻击时,他们就会产生一种化学警报成分,通过排水管网络传递给临近的植物。没有被攻击的植物接收到这警报信号后,会制造特殊的化学物质来保护自己免受即将到来的攻击。这就是为什么很多人都认为“不挖掘”的园艺之道能比商业化的农业产出更健康的农作物,因为在商业化农业中这种菌丝网络在犁地中不断遭到破坏,“警报系统”自然就没法起作用啦。 植物和真菌彼此并不是孤立存在的,恰恰相反,在对抗害虫的战争中它们团结合作,一致对外。对了,对吃货来说还有更好的一点:这些真菌完全可以吃,是完美食材哦——如果你最近正好吃了一份沙拉,那么现在你的胃里就有数不清的内生真菌啦。 |
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