天意荒寒不自承,故教绝艳破凌兢。
试身瓮口逃人鲊,慰眼沙头得狗蝇。
——《己未大寒泊秭归见岸侧江梅于雪中开》清末 · 乔大壮
大寒,是冬季的最后一个节气,也是二十四节气的最后一个节气。大寒节气时常与岁末时间相重合,人们开始忙着除旧迎新、准备年货。
本次的节气科普,将为大家介绍真菌在自然界的多样性与影响。
什么是真菌?
真菌,是一类以吸收为主要营养方式、具有细胞壁,无叶绿素,大多数以孢子进行有性或无性繁殖的真核生物。
真菌是一个庞大的生物群体,保守估计全球有真菌100多万种。而已被描述和认知的约有15万种,包括霉菌、酵母和大型真菌(如蘑菇)等。
典型真菌的菌丝体
来源:Microbiology: Principles and Explorations
真菌在全球中分布广泛,主要是陆生,沙漠和盐碱地等极端环境也有真菌分布。真菌有三种营养方式:腐生、寄生和共生。
大多数真菌寄生或腐生没有严格的界限,有的以腐生为主,兼营寄生生活;有的是以寄生为主,兼营腐生生活;有的可与不同生物类群建立共生关系,如真菌与藻类共生形成地衣。
真菌的分类
真菌的分类有多个系统,多采用Ainsworth的分类系统。将真菌门分为子囊菌亚门、鞭毛菌亚门、接合菌亚门、担子菌亚门和半知菌亚门五个亚门。
某些典型的真菌
来源:Microbiology: Principles and Explorations
#1
子囊菌亚门:是真菌中最大的一个亚门,营养体除酵母菌为单细胞外,大多数具发达的菌丝体,菌丝体有横隔,产生有性孢子(子囊孢子)。最为人熟悉的是其中的脉孢菌属和酵母菌属。
鞭毛菌亚门:产生具鞭毛的无性孢子,以单细胞个体或具无横隔的菌丝存在。典型代表为致病疫霉。
#2
#3
半知菌亚门:营养体结构为单细胞或有隔菌丝,以分生孢子进行无性繁殖。此亚门中的代表菌如青霉属和曲霉属。
接合菌亚门:能产生不游动的无性孢子(接合孢子),菌丝无隔膜。重要代表菌为土壤中的腐生菌,如根霉、毛霉。
#4
#5
担子菌亚门:营养体为单细胞或有隔菌丝,产生有性孢子(担孢子)。人们熟知的食用菌大多属于担子菌。
真菌的利用
食用:许多大型真菌是营养丰富的食用菌,如香菇、木耳、银耳、牛肝菌、羊肚菌和猴头菌等。
药用:真菌如冬虫夏草、茯苓、猪苓、灵芝等可作为药物。药用真菌在生长和发育代谢活动中能产生酶、蛋白质、氨基酸、肽类、多糖、生物碱、甾醇、萜类、苷类以及维生素等物质。可直接利用真菌的菌丝体、菌核或子实体,或利用从菌体中分离出的有效物质。
工业用:在酿造工业上,利用酵母菌酿酒与发面;利用根霉和毛霉等制造酱油、腐乳和酱料等豆制品。
在石油工业,近年常利用酵母进行石油脱蜡,降低石油的凝固点。
工业化生产,利用真菌通过发酵工艺大规模生产乙醇、甘油和酶制剂(生产纤维素酶、淀粉酶)等;利用真菌生产有机酸(柠檬酸、没食子酸)、某些药物(麦角新碱、可的松)、抗生素(青霉素、灰黄霉素)和免疫抑制药物环孢菌素等;
真菌还用于其他化工、造纸、制革等工业。
其他应用:农业上,利用球孢白僵菌、绿色木霉等作为生物杀虫剂和植物病害防治剂。
在科学研究中,真菌是研究基本生物过程的重要研究工具。
真菌也是生态系统中重要的分解者,菌丝能分泌各种酶,可以将环境中的大分子有机物质降解为小分子物质。
真菌的危害
有的真菌会寄生在人或动物的体表或体内,从中吸收营养物质,导致人畜患病,如使人患手癣、足癣等疾病;人因误食有毒蘑菇会导致中毒甚至死亡。腐生真菌会造成食物腐败,在分解食物的过程中还会产生毒素,如黄曲霉毒素,黄曲霉毒素可引起动物或人患肝癌;
许多森林植物和作物的病害也是由真菌引起的,已知有几千种真菌会攻击植物和作物,如小麦叶锈病、水稻稻瘟病、马铃薯晚疫病等是由病原真菌引起的。
真菌虽在生态系统中扮演着重要角色,但其寄生、腐生等特性也会带来诸多危害。因此我们应充分认识真菌,合理利用并防范。
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