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天下誰人不識“菌”

2024-12-13 00:00王科
科學(xué)24小時 2024年12期

在地球億萬年的演化過程中,有些生物已經(jīng)滅絕,而有些生物仍舊隱藏在世界的某個角落等待我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)和認知。相較90%以上的植物和脊椎動物都已被科學(xué)家描述和定名,我們目前所認識的真菌種類卻只是生物多樣性中的冰山一角。

為了逐步揭開真菌多樣性的神秘面紗,真菌學(xué)家正在以較快的速度發(fā)現(xiàn)和描述新物種。2023年,全球發(fā)現(xiàn)的真菌新物種有2997種,其中的1249種在我國境內(nèi)被發(fā)現(xiàn),占比達到42%。假濃香絲膜菌(2022年)、北京地星(2022年)、高山鱗傘(2024年)、定結(jié)拱頂傘(2024年),這幾個看似普通的蘑菇都是近幾年在我國國土上發(fā)現(xiàn)的真菌新物種。

菌菇子實體結(jié)構(gòu)圖(圖片作者:趙明君,中國科學(xué)院微生物研究所)

被低估的真菌多樣性

在自然界中,究竟有多少種真菌,目前仍是個謎。有學(xué)者估算,地球上的真菌至少有150萬種,還有人估算全球的真菌總數(shù)有220萬~380萬種,也有人認為全球有350萬~510萬種真菌生長在大自然中,人們對此各持己見。但有一點是肯定的,那就是真菌是除昆蟲之外種類最多的一大類生物。全球迄今已知的真菌總數(shù)約15萬種,尚不足上述估算數(shù)量的10%。

那么,我國的真菌物種的多樣性如何呢?據(jù)保守估算,我國的真菌種數(shù)可能超過30萬種。在最新發(fā)布的《中國生物物種名錄2024版》中,記錄的真菌物種數(shù)量為29433種,隸屬于12門58綱201目640科3389屬,不及估算數(shù)量的十分之一。

真菌物種的豐富多樣性背后,蘊藏著巨大的食藥用和經(jīng)濟價值。其中,或許還有尚未被我們品嘗過的美味食用菌,或許有可醫(yī)治疾病的藥用成分,或許存在高產(chǎn)量的工業(yè)菌種。因此,真菌多樣性同樣需要被保護。

大型真菌的受威脅狀況與紅色名錄

在真菌大家族中,有這么一個肉眼可見的類群,被稱為“大型真菌”。它們是能形成肉眼可見的子實體、子座、菌核或菌體的真菌,是生態(tài)系統(tǒng)中不可或缺的分解者,具有重要的生態(tài)價值。同時,許多大型真菌具有重要的食藥用價值,與人類的生產(chǎn)生活密切相關(guān)。如今,受到資源過度利用、環(huán)境污染、氣候變化、生境喪失與破碎化等因素的影響,不僅動植物多樣性大幅降低,大型真菌的多樣性也同樣受到威脅。比如,一些具有較高食藥用和經(jīng)濟價值的物種,如冬蟲夏草、松茸、塊菌等,受到過度采挖及不合理采挖的影響。在云南某些地區(qū),松茸剛剛長出地表,就被人采走,甚至連未開放的菌蕾也一并被采掉,從而導(dǎo)致種群數(shù)量日漸減少。

為了全面評估大型真菌的受威脅狀況,我國在2018年發(fā)布了《中國生物多樣性紅色名錄——大型真菌卷》,評估了9302種大型真菌的受威脅狀況。評估結(jié)果顯示,我國大型真菌未評出可確認為滅絕(EX)和野外滅絕(EW)的物種,而屬于疑似滅絕(PE)的1種、極危(CR)9種、瀕危(EN)25種、易危(VU)62種、近危(NT)101種、無危(LC)2764種。此外,被評估為數(shù)據(jù)不足(DD)的大型真菌多達6340種,由于對物種地理分布范圍、種群數(shù)量、種群變化趨勢等的研究數(shù)據(jù)不充足,難以評定它們是否受威脅以及受威脅的狀況如何。因此,我國急需加大開展物種的本底調(diào)查及野外監(jiān)測等工作,掌握這些物種的本底數(shù)據(jù)及其變化趨勢。

牛樟芝(瀕危物種)
蛹蟲草(近危物種)

2013年,世界自然保護聯(lián)盟推出了全球真菌紅色名錄行動計劃,旨在推進真菌物種紅色名錄評估工作,而我國是世界上為數(shù)不多的、對全國范圍內(nèi)大型真菌開展全面評估的國家,且評估物種數(shù)量最多、類群范圍最廣。這項工作使我國在大型真菌生物多樣性評價方面先行一步,是我國積極履行聯(lián)合國《生物多樣性公約》的具體行動。

擬雀石蕊(極危物種)

真菌會滅絕嗎

當(dāng)一個物種在地球上的最后一個個體死亡,就意味著物種滅絕。近幾百年來,由于受到環(huán)境變遷及人類活動的干擾,許多動植物已經(jīng)徹底從地球上消失了,比如蒙古野馬、渡渡鳥等。

與動植物不同的是,大型真菌在幾年甚至是上百年內(nèi)都沒有任何采集或觀察記錄,并不代表該物種已經(jīng)滅絕,這是因為很難以子實體的現(xiàn)狀來判斷大型真菌物種的存在與否。大型真菌往往只在生活史中很短的一段時間里,在條件適宜的情況下才產(chǎn)生肉眼可見的子實體,而多數(shù)時間則以菌絲、孢子、菌索、菌核等形式存在于其生長的基質(zhì)——土壤、腐殖質(zhì)、水、空氣中,以及動植物的活體或殘體上,肉眼往往看不見。要確認一種大型真菌是否已經(jīng)滅絕,需要對其原產(chǎn)地及可能的生境開展有針對性的深入調(diào)查。除了收集子實體標(biāo)本,還需要對生境中的菌絲體進行檢測,然后才能對物種的滅絕與否作出準(zhǔn)確判斷。

在《中國生物多樣性紅色名錄——大型真菌卷》中,所評定出的最高受威脅等級是疑似滅絕。目前,被列為疑似滅絕的唯一物種是云南假地舌菌。這種真菌是1890年由法國學(xué)者根據(jù)采自云南的一份標(biāo)本發(fā)表的新種。但在迄今的130余年里,研究人員沒有再發(fā)現(xiàn)任何一份新標(biāo)本。但由于不確定是否還存在不可見的云南假地舌菌的菌絲、孢子等,無法確認其滅絕,故而將其評定為疑似滅絕。

冬蟲夏草(易危物種)
在青藏高原采集蟲草的人

冬蟲夏草:保護旗艦物種

冬蟲夏草是一種重要的珍稀藥用菌, 也是青藏高原地區(qū)的特有物種,它由真菌侵染鱗翅目蝙蝠蛾科部分昆蟲的地下幼蟲形成?!岸x夏草”這一名字生動地體現(xiàn)了其奇特的生命周期。每年夏秋季節(jié),土壤中的冬蟲夏草菌以子囊孢子、分生孢子或菌絲侵染蝙蝠蛾科部分昆蟲的幼蟲,被感染的幼蟲不會立刻死亡。到了冬季,幼蟲鉆入土中過冬,爬至離地面3~5厘米處頭部向上而亡,即謂“冬蟲”。隨后,菌絲繼續(xù)吸收幼蟲養(yǎng)分直至充滿蟲體。次年春夏季節(jié),冬蟲夏草菌的子座長出地面,狀如嫩草,即謂“夏草”。

冬蟲夏草僅分布在我國青海、西藏、四川、云南和甘肅5省區(qū),以及喜馬拉雅山南麓的尼泊爾、印度、不丹等國的部分地區(qū)。在青藏高原,人們對冬蟲夏草的利用有著悠久的歷史,是產(chǎn)區(qū)農(nóng)牧民重要的經(jīng)濟收入來源,在維持青藏高原生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性方面發(fā)揮著重要作用。但是,近年來受全球氣候變化和過度采挖等因素的影響,冬蟲夏草的分布范圍和產(chǎn)量出現(xiàn)萎縮。采挖冬蟲夏草帶來的社會和生態(tài)問題,以及氣候變化對冬蟲夏草的影響等引起了國際社會的廣泛關(guān)注。根據(jù)生態(tài)模型的預(yù)測,冬蟲夏草分布區(qū)因氣候變化在未來30~50年之內(nèi)可能喪失30%以上。鑒于冬蟲夏草的重要性,及其在真菌生物資源保護研究中的代表性,為更好地促進大型真菌整體的保護,有學(xué)者提議將其作為真菌保護生物學(xué)研究的旗艦物種。

保護與利用并不矛盾

目前,我國有食用菌1789種、藥用菌798種,然而能實現(xiàn)人工栽培的僅有100多種。許多美味的菌菇,如松茸、見手青、青頭菌都沒有實現(xiàn)人工栽培,只能依靠野生資源。而松茸、冬蟲夏草、蒙古口蘑等珍稀食藥用菌,不僅被列為紅色名錄易危物種,也是國家二級保護物種。

那么,這些受威脅和保護的物種還能被采摘和利用嗎?答案是肯定的。大型真菌與動植物不同,其子實體在成熟后即使不被采摘,也會在幾天之內(nèi)腐敗、凋亡,而科學(xué)的采摘能幫助真菌散播孢子,促進資源的可持續(xù)利用。我國天佛指山國家級自然保護區(qū),對于“菌中之王”松茸的保護與利用就是典型的例子。

新鮮云南姬松茸
松茸(易危物種)

天佛指山國家級自然保護區(qū)位于吉林省延邊朝鮮族自治州龍井市域內(nèi)。保護區(qū)自成立以來,為有效平衡松茸保護與利用的關(guān)系,推行了山林承包責(zé)任制。保護區(qū)管理局根據(jù)松茸的子實體形成特點,科學(xué)指導(dǎo)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民進行合理采挖,對違規(guī)采挖和破壞生境的行為予以處罰。同時,保護區(qū)逐步構(gòu)建松茸資源監(jiān)控管理體系和松口蘑資源信息管理系統(tǒng)。上述一系列管理措施,使天佛指山松茸資源的可持續(xù)利用得到了保障。近年來,由于國內(nèi)各松茸主產(chǎn)地推行規(guī)范采集、林地保護等一系列管理措施,松茸產(chǎn)量下滑的趨勢得到一定的遏制,年出口量穩(wěn)定在1000~2000噸。

雖然真菌的保護與利用并不矛盾,但我國現(xiàn)有絕大多數(shù)保護區(qū)未將大型真菌納入保護范疇。天佛指山是我國唯一一個旨在保護大型真菌及其生態(tài)系統(tǒng)的國家級自然保護區(qū)。我國對大型真菌的保護工作較為薄弱,野生的真菌資源缺乏有效的管理和科學(xué)的指導(dǎo),導(dǎo)致不合理的采挖行為頻頻發(fā)生,嚴(yán)重影響到資源的可持續(xù)利用。在此,希望公眾能提高保護意識,合理利用野生菌資源,共同參與到大型真菌的保護工作中來。