文峰
地衣的細細的菌絲互相交錯,構(gòu)成一片微小的“森林”,和它們所在的大森林相互呼應,這是大自然建筑美學上的奇跡。
在終年冰封的南極,地衣竟成為植物中的優(yōu)勢種類,總數(shù)達400余種,有黑色、灰色、黃色、白色和紅色,為南極增添了奇異的景色。
人類或許有望在外星球建立農(nóng)場,種植地衣來改造外星的大氣與土壤環(huán)境,繼而引入更高等的植物和動物,建立欣欣向榮的外星移民基地。
在大自然中的許多巖石、樹皮、土壤甚至苔蘚上,時??梢砸姷揭恍╊伾鳟惖陌邏K、枝狀物及葉狀體,這就是地衣。地衣的體積很小,也沒有鮮艷的色彩,因此很容易被人們所忽視,甚至被當成巖石、樹皮的一部分,在分類上也經(jīng)常被歸入苔蘚或菌類。
不過,鮮為人知的是,地衣雖然微小,但絕不簡單。它們不僅能在險惡的荒蕪之地默默生長,扮演著土地“拓荒先鋒”、“環(huán)境檢測員”等重要角色,還能走進藥房、走上餐桌,為人類的健康貢獻自己的綿薄之力……
真菌與藻類的共生體
最敏感的“環(huán)境檢測儀”
在過去的很長時間里,地衣都被當成一種普通植物來看待,就如同小草大樹一樣被人們熟視無睹。直到19世紀中葉,一些植物學家深入研究后發(fā)現(xiàn),地衣其實是某些真菌與藻類共生的復合體,可以看成一個互利共生的微型生物群落或生態(tài)系統(tǒng),這種共生關(guān)系已經(jīng)存在了無數(shù)年,在生物界堪稱共生的成功典范。
真菌和藻類的共生,構(gòu)成了地衣。作為多年生的生物體,這兩個組成部分常年緊密聯(lián)合,相互提供物質(zhì)和營養(yǎng):藻類將吸收的營養(yǎng)轉(zhuǎn)換為碳水化合物,供給真菌吸收并轉(zhuǎn)化為自身生長所需的維生素;而真菌則吸收空氣中的水分,供給自身和藻類,同時也為藻類遮擋陽光,讓它們免遭陽光直射、灼傷。
科學家們進一步研究發(fā)現(xiàn),地衣實際上是一種利益不均等的特殊共生組織,是真菌“強奸”藻類的結(jié)果。在形態(tài)和大小上,菌類控制藻類,因此地衣體的形態(tài)幾乎完全是真菌決定的,就連命名也主要是按照真菌的種類;真菌掠奪養(yǎng)分的能力也比藻類強,因此在很多地衣里,藻類幾乎“奄奄一息”,但不會就此死亡——因為無論真菌如何強悍,它也不能離開藻類而獨自生存。有人曾試驗把藻類和菌類分開,單獨培養(yǎng),結(jié)果發(fā)現(xiàn)藻類依然生長旺盛,而菌類則很快就會被“餓死”,可見地衣中的菌類對藻類的依賴。
在世界范圍內(nèi),地衣多達數(shù)萬種,其形狀、顏色、尺寸等方面的多樣性,令人吃驚,而在自然狀態(tài)下,形態(tài)最豐富的就是那些生長在樹皮上的地衣。如果仔細觀察它們,就會發(fā)現(xiàn)那些細細的菌絲互相交錯,構(gòu)成一片微小的“森林”,和它們所在的大森林相互呼應,這是大自然建筑美學上的奇跡。如果多種地衣交錯在一起,還會形成有趣的小世界,它們盤踞在自己的地盤上,遵守“和平共處”的原則:魚骨須地衣通常在最高處,其真菌絲極像排列整齊的魚骨,形成高高的“拱門”,保護著下面的真菌;而馬鬃地衣通常是在魚骨須地衣的下面,它的菌絲和藻類緊密結(jié)合,幾乎已經(jīng)無法分開,就像一塊無法輕易刺穿的毛氈;在這塊“毛氈”下面,還有北部橡苔地衣,它將刺狀的真菌絲努力穿透“毛氈”,伸向外部空間,吸收陽光和雨露。
在樹皮上生存的地衣,一般俗稱為“附生地衣”,它們還有一個奇妙之處,那就是它們所附著的樹干,絕大部分已經(jīng)枯死。而其他一些種類的地衣,也往往生活在石頭或荒地表面。因此,很多人可能會覺得地衣對于森林毫無貢獻,只是在進行無償?shù)摹八魅 ?,但事實并非如此。地衣不僅是森林物種多樣化的重要組成部分,還能促進養(yǎng)分的循環(huán),為很多哺乳動物、無脊椎動物和鳥類提供食物。更為重要的是,地衣也是森林中最敏感的“環(huán)境檢測儀”,如果溫度、濕度、水分、陽光照射量有所變化,地衣都能從自身的狀態(tài)上反映出來。
極端環(huán)境里的生命奇跡
古老植物中的“老壽星
地衣沒有根、莖、葉等器官,但真菌和藻類的奇妙結(jié)合,賦予了它們非同一般的適應能力。地衣不僅可以長在高等級植物或土壤表面,還可以生長在巖石表層,甚至混凝土、玻璃、金屬、塑料等人造物,都可以作為它的“安家之處”。地衣特別耐旱,在干燥環(huán)境中會變干,進入休眠狀態(tài),可是一遇到潮濕的空氣就從睡眠中蘇醒過來,恢復生長。有的地衣能忍受60℃的高溫,有的卻能抵抗零下 50℃的嚴寒。因此,從南北兩極到赤道,從高山到平地,從森林到荒漠,地衣都能繁殖生長,甚至形成一望無際的廣大群落。
在終年冰封的南極,地衣竟成為植物中的優(yōu)勢種類,總數(shù)達 400 余種,有黑色、灰色、黃色、白色和紅色,為南極增添了奇異的景色。一位英籍挪威探險家于1895年首次在南極圈內(nèi)發(fā)現(xiàn)地衣時,就驕傲地聲稱:這是第一次在南極發(fā)現(xiàn)了“綠色植物”。
在長城站所在的喬治王島上,大約分布著100種地衣。當夏季地面冰雪消融后,便可看到陸地的大部分區(qū)域都被兩種枝狀地衣——簇花松蘿和南極松蘿所覆蓋,這些地衣呈綠色,遠遠望去,似乎是一片片草場。而在海邊的巖石上,則密密麻麻地分布著多種殼狀地衣,有的長達50厘米以上,但它們每年的生長速度卻不足0.1毫米,還有一些甚至低于0.01毫米。在滄海桑田的變遷中,南極的許多生命都隨時間而死亡了,唯有地衣卻隨時間一同生長,長到地老天荒。一位詩人在游歷了南極之后,曾滿懷深情地寫道:“南極地衣,100 年才長 1 毫米,1000 年才長 1 厘米,我見到約6厘米高的地衣,它就是活了6000年的仙草。南極沒有樹,地衣是這兒唯一的植物,它們仿佛是南極大地上的抒情詩,給寒冷繡滿了綠色的植被;地衣也是南極的國花,所有生命在它們面前,都將黯然失色……”
在北極的格陵蘭島上,也有許多地衣存在。其中有一種名為“地圖衣”的地衣,據(jù)說當它的直徑達到30~40厘米時,年齡就已經(jīng)超過4500歲了,堪稱生物界的“老壽星”。因此,這些生長在極端環(huán)境的地衣,很可能是目前地球上保持生命活動最長久的古老生物,可以用它們來估算冰川的年齡,還可以根據(jù)它們的某些特征,來推斷過去的氣候、環(huán)境的變化規(guī)律。
不但如此,地衣也是新世界的拓荒者,在不毛之地中,它們往往是第一個登陸者。專門研究地衣的美國科學家特弗雷·霍華德甚至這樣說過:“地衣是人類農(nóng)業(yè)的開創(chuàng)者?!痹谏L過程中,地衣會分泌一種酸性化學物質(zhì),叫做“地衣酸”,能分解它所附著的巖石。積年累月,被分解的巖石便碎裂了,加上風化作用,逐漸形成土壤,為其他植物提供生長條件。因此地衣也是改造陸地表面的先驅(qū)和開拓者,它勇于拓荒,為其他高等植物的生長鋪平道路。
也許,當我們透過“勇氣”號的鏡頭觀察火星表面,就能想象出早期地球陸地表面的模樣:到處是一望無際、毫無生機的荒漠。而在那個時候,真菌和藻類形成共生關(guān)系之后,它們就構(gòu)成了地衣,隨著潮漲潮落,在海邊首先登上了陸地,并對陸地進行改造,把堅硬的巖石變成營養(yǎng)豐富的土壤,從而適合其他植物生存……也許正因為地衣的功勞,地球才能變成如今這樣美麗而又充滿生機。
“星際移民”的先鋒?
質(zhì)樸的鄉(xiāng)野美味
事實上,近年來科學家利用高科技手段,對地衣進行深入研究,獲得的結(jié)果更加令人驚嘆。有一塊在大英博物館里陳列了15年的地衣標本,偶然沾了一點水之后,竟然又生長了起來!而在實驗室里,生物學家驚奇地發(fā)現(xiàn),即使在零下198℃的超低溫條件下,采自南極的地衣也能繼續(xù)生存。隨著人類航天技術(shù)的進步,對地衣的研究也延伸到了外太空。2005年,歐洲空間局聯(lián)合俄羅斯航天局,由俄羅斯“FOTON-M2”返回式實驗衛(wèi)星將采自南極的兩種地衣——地圖衣與麗石黃衣送入了太空,并將它們完全暴露在開放的宇宙空間之中達半月之久。這些地衣經(jīng)歷了真空、失重、溫度劇烈變化,以及強烈的宇宙射線輻射等殘酷條件的考驗。在衛(wèi)星返回地球后,科學家將它們重新置于適宜的環(huán)境中,發(fā)現(xiàn)在24小時內(nèi),它們竟然又恢復了生命,重新生長來起來!隨后,科學家于2007年又進行了類似的實驗,將地圖衣、麗石黃衣和另一種名為“灌木平茶漬”的地衣,連同一些藍藻和細菌一起,通過“FOTON-M3”返回式實驗衛(wèi)星送入太空,一同暴露在宇宙空間中。10 天后,衛(wèi)星返回地面,科學家發(fā)現(xiàn)那些藍藻和細菌都已經(jīng)毫無生機,而地衣卻依舊存活著,而且其子囊孢子還能萌發(fā)。
原來,地衣在太空中會進入休眠狀態(tài),而一旦返回地球,它們的生命就再次復蘇。這個實驗結(jié)果表明,地衣完全有可能在一些更為“舒適”的環(huán)境中(如火星和土星的部分衛(wèi)星表面)存活。有的科學家還提出了更大膽的設想:在月球和火星的地面環(huán)境上種植地衣……將來,人類或許有望在外星球建立農(nóng)場,種植地衣來改造外星的大氣與土壤環(huán)境,繼而引入更高等的植物和動物,建立欣欣向榮的外星移民基地……
當然,這些科學家的設想,似乎還是天方夜譚,就算真的能實現(xiàn),也不知道是多少年后的事。不過,充滿智慧的祖先早就告訴了我們:目光固然要放得長遠,但滿足當下的需求最重要——在很早以前,雖然人們并沒有全面了解地衣的特性,卻并不妨礙對它加以利用?!侗静菥V目》中就有這樣的記載:“松蘿,能平肝邪,去寒熱,同瓜蒂諸藥則能吐痰?!逼渲兴f的松蘿,就是一種典型的枝狀地衣。到了現(xiàn)代,人們還可以從某些地衣中提取抗菌素、染料、定香劑和化妝品原料等材料,比如從石蕊中提取的石蕊色素,可以用來制造酸堿測試劑,從樹花衣中提取的香料,則可以用來制取香水。
另有一些種類的地衣,還可以走上餐桌,改善我們的生活。在清代王磐編纂的《野菜譜》里,就收錄了這樣一首歌謠:“地踏菜,生雨中,晴日一照郊原空。莊前阿婆呼阿翁,相攜兒女去匆匆。須臾采得青滿籠,還家飽食忘歲兇。”其中所提到的“地踏菜”就是地耳,也俗稱“地皮菜”,是一種可食用地衣,一般生長在陰暗潮濕的地方,看起來有點像泡軟的黑木耳,這首歌謠生動地描繪了人們依靠“地踏菜”充饑救荒的情景。
可見,自古以來,地衣就是一種重要的野蔬,拯救過許多勞苦大眾。雷聲過后,地衣沐雨而發(fā),悄悄地出現(xiàn)在不受污染的山地草原上,因此國外有些地方稱其為“上帝的眼淚”,認為它是“天賜之物”。近年來,在世界各地的高檔餐廳中,也能看到以地衣為食材的美食,餐廳還美其名曰“情人的眼淚”,經(jīng)過特殊的烹飪程序,其味鮮美,令人回味無窮。