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知乎盐选 | 植物大作战:破译植物语言密码

2019-09-09  coolqin

● 与真菌共生,第一促进植物根系生长,增加了植物对矿质养分和水分的吸收;第二利用真菌帮助植物适应环境变化,增强植物的生存能力。

● 植物为真菌制造食物,收获的回报主要有 2 方面:第一,真菌帮助植物吸收更多水分和无机矿质营养;第二,真菌帮助植物抵御各种非生物因子的胁迫。

今天要给大家讲讲植物的第 2 个超能力——共生能力。 

在人类社会中,我们不可避免的要与其他人建立合作关系,协同合作可以帮助我们在社会立足,求得发展。植物,也如同我们人类一样,为了生存,也要与其他生物建立互利互惠的合作关系。既然是合作关系,我们今天内容的主角就包括了 2 个:一个是植物,另一个就是植物的合作者,这个合作者非常厉害,叫真菌。今天,我们就来讲讲植物与真菌共生的故事。 

什么真菌是呢?比如蒸馒头、酿酒用的酵母菌,消灭炎症、拯救人类的青霉素,还有味道鲜美的蘑菇这些都是真菌。以前,人们认为真菌也是一种植物,但是后来,科学家们发现真菌没有根系、没有茎,体内没有叶绿体,无法进行光合作用,这意味着真菌根本无法自己制造养料,而且真菌不含纤维素,这与植物有着本质的区别,因此植物界不承认真菌,真菌就被独立出来,称为真菌界。 

在真菌界,有一大类真菌,叫做菌根真菌,它们能与植物紧密结合,密切合作。那么,为什么植物要与菌根真菌形成共生合作的关系呢?它们之间,到底发生了一场什么样的「交易」? 

刚才我们提到了真菌自己没办法制造有机养料,然而植物可以合成这些能源物质。据统计,每年植物给菌根真菌提供大约 50 亿吨的「能量物质」,这里面包括了光合产物和其他代谢物质。植物为真菌制造食物,收获的回报是什么?主要有 2 方面:

第一,真菌帮助植物吸收更多水分和无机矿质营养;

第二,真菌帮助植物抵御各种非生物因子的胁迫。 

首先我们来看看真菌如何帮助植物吸收更多的水分和养分。菌根真菌有一种细小的管状丝状结构,叫做菌丝。菌丝聚集形成的真菌体叫做菌丝体。根系外围的菌丝能够在土壤中延伸很广的范围,帮助植物吸收土壤中的矿质养分和水分。 

下面我们来看看自然界中菌根真菌与植物互利合作的案例。在美国西北海岸生长的云杉,它的根系与真菌的菌丝密集纠缠在一起,这些菌丝在土壤中蔓延扩散的面积非常大,可以帮助云杉吸收离根系很远的土壤中的水分和矿质养分。 

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