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十大最奇葩的可食用蘑菇:蘑菇简史,不要小瞧红伞伞白杆杆

时间:2023-10-21 07:40:59/人气:394 ℃

2022年7月,联合国发布《2022年可持续发展目标报告》指出,多重全球危机正在威胁人类生存 ——

疲软的经济发展、不断上升的通货膨胀、严重的供应链中断、政策不确定性和一些最不发达国家不可持续的债务......当觉得火遍全球的漫画《链锯人》中的至暗开场只会存在于虚构世界时,联合国的这份报告,会不会让我们大跌眼镜?

图片来源:油管MAPPA CHANNEL截图

第六次物种大灭绝?

早在两年多前,人们就曾对第六次物种大灭绝提前到来表示过担忧。当时,《美国国家科学院院刊》发表研究结果表明,近几十年来,物种灭绝的速度已在加快。该研究分析说,由于野生动植物贸易、污染、栖息地丧失和有毒物质的使用,人类已经导致数以百计的物种消失,并将更多的物种推向灭绝边缘。这项研究的作者之一、生态学教授冈萨雷斯说,在2001年至2014年间,大约有173个物种灭绝,是正常物种灭绝速度下灭绝数量的25倍多;而在过去的100年里,超过400种脊椎动物灭绝,这在正常的进化过程中,可能需要长达1万年的时间。

地球历史上发生过五次大灭绝事件,每一次都导致70%到95%的植物、动物和微生物物种灭绝。例如,恐龙就是在6600万年前的最近一次灭绝的。虽然地球上的生命在每一次大灭绝事件后都有所恢复,但物种数量的恢复要花费数百万年时间。

在这样紧迫的局势下,联合国《生物多样性公约》缔约方大会第十五次会议(COP15)缔结了《昆明宣言》,以此构建一个有效的“2020年后全球生物多样性框架”,以扭转当前生物多样性的丧失,并确保最迟在2030年使生物多样性走上恢复之路。

图片来源:联合国新闻图片/Anton Uspensky 在纽约联合国大会大楼入口处印有可持续发展目标的通道上,太阳冉冉升起。

联合国给出的摆脱多重危机路线图也明确指出:我们必须采取低碳、有韧性和包容性的发展道路。生物多样性直接或间接有助于实现大多数可持续发展目标。正如危机相互关联时,其影响会复合一样,解决方案也是如此。

《链锯人》中,拥有美好愿望的少年,因为发现并救助了波奇塔、这个只活了半集却人见人爱的弱小生物,而最终拥有可与恶劣环境相抗衡的强大力量。这种能够延续生命的神奇力量,在现实世界里,会不会降临到人类身上呢?

古老而顽强的生命

庄子在《逍遥游》里写下了“朝菌不知晦朔”。

和弱小的波奇塔一样,被用来形容自然界中最渺小卑微的生命“菌”,作为自然界的先锋生命,表现出惊人的修复能力。日本广岛遭*********袭击后,真菌是最先在爆炸点重生的有机体。切尔诺贝利灾难发生后,在反应堆附近的混凝土废墟上最先出现的黑色菌丝以某种特殊的手段应对了辐射。越来越多的研究表明,不同真菌的奇妙品质,有望为人类面临的许多生存难题提供潜在的奇迹解决方案。

因此,有人甚至认为,“菌”会帮助人类拯救地球。

图片来源:新浪网“蘑菇能拯救世界吗?”

菌是物种演进过程中最古老的生命体,它无处不在,广泛分布于全世界的各种栖地如海洋或陆地中:你的水杯上、气候极端的环境如沙漠、深海以及受辐射污染的地区,或是国际空间站上,菌都能存活。一项2017年的研究估计,菌物种类大概介于220万至380万之间,包括可以食用的大型真菌、酵母菌和霉菌。

菌物曾经被列入植物,近百年间,随着生命科学的不断发展,人们开始认识到,它们其实和植物有着根本性差别。菌类的细胞壁组成和植物不同,具有一种叫几丁质的物质。它们也没有叶绿素,不能进行光合作用。所有真菌都共享动物的一些基本特征:吸入氧气,呼出二氧化碳。它们也和人类一样,很容易受到许多相同细菌的感染。不过,真菌的身体与动物又截然不同:菌物中的酵母菌是单细胞,而大型真菌和霉菌则具有菌丝体形式。

因此,菌物既不是动物,也不是植物,自成一届。

并且,是真菌进化到一定程度以后,才出现了植物和动物。“我们也是真菌系统的一部分,这个系统设计了我们所处的世界。”真菌学家、《激进的真菌学》一书作者彼得·麦考伊如此评价。

图片来源:维基百科“真菌”

世界上最大的生物

蘑菇是我们对具有子实体、菌丝,和孢子的大型真菌的俗称。地上的部分叫子实体,地下的是菌丝体,孢子位于子实体的伞盖处,用于繁殖。你一定曾看到过,甚至还采到过丛林中那些小伞一样的蘑菇,但其实你所见到或摘走的“红伞伞白杆杆”,只是蘑菇的冰山一角,相当于苹果树上的苹果。在地面之下,还隐藏着90%的主体、神秘似天罗地网般的——菌丝体、真菌的营养部分。

如果把蘑菇看作是全球数字网络热点的话,那菌丝体就是一张巨大的地下信息高速公路网:虽然构成了大部分身体,但却在地下生长,人眼无法看见。许多生物学家称这个密集的通信网络为:木联网(Wood Wide Web)。一些人估计,在你穿过森林的每一个脚步下,都有将近500公里的菌丝体。

图片来源:电影《阿凡达》中能通过根系和整个森林生命连接交流的灵魂之树

1998年,在美国俄勒冈州东部的古老林地、马卢尔国家公园里,科学家发现了一株保守估计有2,400多年历史的巨型真菌:奥氏蜜环菌。它生长在地下的菌丝所占面积多达10平方公里,有1,600多个足球场那么大。——在此之前,人们一直以为身长33.5米,体重200吨的蓝鲸才是地球上最大的生物。

原来,世界上最大的生物不是蓝鲸,而是蘑菇。

不含叶绿素、不能进行光合作用的菌物,如何获取营养、生生不息?古老而庞大的生命体,究竟拥有怎样的生存智慧呢?

天生的化学家

菌丝从周围环境中吸收营养,并能迅速改变其生长模式,以求适应环境。菌丝体化腐朽为营养的本领,帮助真菌充当了自然生态系统中的头号角色。

菌丝分泌的酶可以将周围的有机物分解:动物、木材、植物,基本上任何由碳制成的东西。然后与土壤连结,帮助它保持水分,并生产植被需要的营养成分。真菌学家琳恩·博迪把真菌比作“天生的化学家”:菌丝就是它们的实验室。

菌丝与植物和树木的根部会形成复杂的通讯和分布网络。当真菌在植物根部定居时,它会通过与植物根系的连接建立一种称为“菌根”的双赢关系。真菌接受碳水化合物,而作为回报,植物通过真菌的菌丝体接受额外的水和营养物质,如磷和氮。约90%的陆地植物受益于这种双赢关系。

图片来源:Getty Images

菌根也能激发宿主植物的免疫系统,诱发植物根部与防御相关的化学物质,使植物处于一种“防御启动”状态:当一株植物受到有害真菌或害虫攻击时,连结到菌丝的植物对侵袭更有抵抗力,防御起来反应更快、同时产生更强的抗性水平。而没有连接的植物,则永远不会收到信息并表现出较弱的免疫反应。

麦考伊也称真菌是“自然界最伟大的化学家”:真菌在消化食物或保护自己时,会产生某些化学物质,这些化学物质会随着物种甚至环境的不同而变化,从而产生一系列我们在自然界其他任何地方都找不到的化合物。

相爱相杀的亲密关系

和人类的大多数亲密关系一样,菌根之间的亲密关系同样纠缠、复杂而多样。

一些植物通过菌丝体网络达到窃取他人劳动果实的目的。例如,有些兰花几乎或完全没有光合作用能力,因此,它们如黑客一般通过菌丝侵入周围的植物以窃取所需的碳。更有一些植物在争夺水和光等资源时唯利是图,利用菌丝体将化学物质释放到土壤中,伤害竞争对手或阻止它们生长。

这种现象被称作“植化相克”,英文Allelopathy由希腊语的allello-和pathy衍生而来,意思是“互相伤害”或“受难”。指的就是植物之间通过落叶和根系释放化学物质互下黑手,以达到干掉对方,独享领土内营养元素的目的。而有了真菌的菌丝体之后,这种相克效果显然被放大了。

图片来源:Kichigin/Shutterstock

博迪研究“木腐菌”——引起树木或木材腐朽的真菌时发现它们是强大的攻击者:她在实验室中观察到,真菌们为了争夺死去树木中的汁液会展开缜密的作战策略,以使自己在竞争中拔得头筹。这些策略,包括勒住对手的菌丝和向对手释放化学烟雾。

当然,如果能够合理利用真菌之间这种相互抑制的特点,则可以有效对某些真菌进行防控。比如“多年异担子菌”经常威胁人工针叶林,令林木的根部腐烂,若使用它的劲敌“大伏革菌”对其实施生物防治,则收效显著。

在人类历史上,各路真菌因为有着特殊化学效应可以说是“英雄”辈出,声名远播。

改变人类文明史

灵芝可以补气安神、止咳平喘、延年益寿。猴头菇被广泛应用于食管癌、胃癌、十二指肠癌等消化系统的肿瘤治疗。云芝中含有的云芝多糖可用于抗肿瘤、抑制不良细胞繁殖。。。。。。数千年来,真菌一直是强大的药物来源,尤其是在东方。

本文作者用菌包培育出的猴头菇

最为家喻户晓的,是能产生青霉素这种抗生素的青霉菌。

1928 年,英国内科医生亚历山大·弗莱明度假归来,发现实验室的培养皿上生长着一种不寻常、阻止细菌蔓延的霉菌。经过多次试验,他终于证实了这种霉菌可以杀死细菌,且对人类无害。这种外表看起来像毛刷一样的霉菌从此被命名为“盘尼西林”。

由多孔木霉产生的药物环孢霉素,大大提升了器官移植成功率,在20世纪70年代为免疫药理学翻开了新篇章。若不是它,器官移植医学无法有现在的发展。

古老且几近绝迹的白灵芝的药用特性也是医学研究的焦点。初步研究表明,这种真菌用作抵御结核分枝杆菌时具有一定活性,食用这种真菌可减少炎症发生,它也可以帮助抵御牛痘、猪流感,和禽流感。此外,这种真菌还具有强大的抗炎和抗菌特性。

除了有益身体健康之外,蘑菇的美味当然也一直为人称道。“菌王俱乐部”里常常可以见到的松茸、牛肝菌、羊肚菌,和鸡油菌,“厨房里的钻石”松露,“美人腿”茭白等等,古今中外从来不乏老饕趋之若鹜。几千年来,人类还充分利用微小真菌(霉菌和酵母菌)来生产诸如奶酪、面包、啤酒,和葡萄酒等美食。

图片来源:曾孝濂/昆明常见野生菌:羊肚菌、见手青、鸡枞、白牛肝、谷熟菌、干巴菌,青头菌

然而据统计,真菌种类里被⼈类辨识出来的才不到十分之一。全世界可食用菌种仅2000多个。也许你听说过每年8月云南蘑菇的高光时刻:当地人民对蘑菇的狂热会一路高涨,甚至每年都有“勇士”,不惜冒生命危险去尝野蘑菇。——当全世界可食用菌种将近一半都集中在云南时,这种奇观的产生也许无法脱离独特环境下的语境。

作为全球最主要的野生菌生长地之一,中国少数民族众多的西南山区也是全球34个物种最丰富的热点地区之一。真菌的生命互联与物种共生智慧,能否用于改造人类生活呢?

世界是你的,也是我的,还是蘑菇的

图片来源:Ecovative、Dell,Lush官网

美国纽约的创业家埃本·鲍尔因利用蘑菇来生产可降解的包装材料而出名。他的生物科技公司Ecovative把菌丝体和种子外壳或玉米碎杆等农业废料混到一起,经过加热处理,利用菌丝材料的柔软身段,把原本的废物打造成人造肉、服装、一次性拖鞋,耐火又绝缘的泡沫材料等各类用品。戴尔电脑公司也曾使用鲍尔公司的菌丝材料代替泡沫塑料,用来保护超过180斤重的服务器。英国高奢洗护品牌Lush的圣诞礼盒也曾使用相似的菌类材料。

相对回收价值低、不能降解的泡沫塑料而言,菌丝包装盒用过后,掰成⼏块丢进土里埋上就能降解。而和塑料一样,菌丝本质上也是一种富有弹性的聚合物。真菌的线状组织生长迅速,这种特点让它们能够快速形成紧密的网状结构,容易被利用生产出各个方面的材料。

因此,把蘑菇穿上身的事,不仅鲍尔这种初创公司在做,连一向以使用珍惜皮革闻名的爱马仕,也开始用菌丝体来做包包。

图片来源:Anne of Carversville

粮农组织的数据显示,畜牧业为地球带来了沉重的环境压力。

动物皮革的供应源,来自畜牧业。放牧的草地和饲料生产用地差不多占到80%的农业用地。用于饲料作物的灌溉用水占全球用水总量8%。此外,畜牧业产生温室气体排放、造成土地退化、水资源污染,对生物多样性也造成各种干扰或破坏。相对而言,蘑菇皮显然友好多了。在实验室环境下,菌丝体生长迅速,用到的水和排放的温室气体都很少。

因与爱马仕合作而闻名时尚界的生物技术公司MycoWorks发言人还强调:菌丝体材料不仅符合所有针对皮革的标准测试,如拉伸程度、耐磨性,颜色牢固度等,部分指标甚至还超过标准。

2014年,纽约现代艺术博物馆MoMa,也将青年建筑师项目奖颁给了菌丝作品:用“蘑菇砖”堆叠而成的塔状构造物。作品里的这些可降解砖块由纽约当地产的真菌生长在农业废料——玉米秸秆上制成。该建筑能维持整个夏天,并且与其他展览用临时建筑不同的是,该塔在展览结束被拆卸后,砖块不会因此就报废,而是可用于堆肥。

图片来源:Andrew Nunes/2014年MoMa YAP获奖作品“Hy-Fi”

正是这总能以另一种生命形式重返大地母亲怀抱的循环力量,让菌丝在可持续的道路上不断上位。

对于被鲍尔誉为“蘑菇代言人”的保罗·史塔曼兹来说,以上这些真菌的开发成果也许还只能算作“小打小闹”。

迷途知返的“菇勇者”开挂木联网3.0

能在真菌领域之外闻名的真菌学家少之又少,而史塔曼兹就是其中之一。

高中毕业那年,因和兄弟卖******给同学而被学校开除的史塔曼兹,靠搭便车回到西雅图的家,并在那里的学校完成了高中学业。在锯木厂做过苦工、辍过学,还干过危险的测井作业工。当决定重返学校读书时,凭着年少时一次食用致幻蘑菇大难不死而引发的兴趣,史塔曼兹进入没有真菌系、但鼓励独立研究的美国华盛顿州奥林匹亚市常青州立学院,想要成为一名真菌学家。

曾经的问题少年发奋学习后逆袭成了多才多艺的实验家和分类学家。被投诉自家农场的化粪池系统造成污染后用木屑当生长介质种植大球盖菇,作为“天然除污器”。用菌丝为农民安装废水过滤系统,并不断改进自己的初步设计。“我知道我的一些假想听起来相当奇怪,” 史塔曼兹说,“但我宁愿是奇怪和正确的,而不是正常和错误的。”

美国环保局请求史塔曼兹帮助海岸警卫队清理水运漏油。为此,他发明了一种充满平菇的麻布试管,让它们漂浮在海滩上,用来分解石油。

图片来源:保罗·史塔曼兹网站

用平菇分解石油的方案来自大量试验的结果。据史塔曼兹网站介绍,与巴特尔实验室(全球最大独立研究机构)科学家们合作进行的一项试验表明,平菇菌株可在大约4个月内将土壤中的柴油污染物从百万分之10,000减少到百万分之200不到,使修复后的土壤达到可被用作高架绿化带土壤的级别。

史塔曼兹还提供过26种菌株用以研究生化武器防御。结果显示,其中两种菌株能够成功分解神经毒素,也就是萨达姆·侯赛因用来在伊拉克制造“神经毒气”事件的毒素。

真菌也可以帮助蜜蜂将自己身上的杀真菌剂、除草剂和其他有毒物质清除掉。史塔曼兹经营的公司开发了一种从菌丝体中提取而来的“蜜”,用以喂食蜜蜂,以帮助它们降低体内的病毒数量。蜜蜂因此而能活得更久,蜜蜂群体的生存能力也能上升。

史塔曼兹还设想用许多真菌能清除和吸收土壤中重金属,包括放射性同位素的特点,来挽救日本福岛周围饱受核污染的土地。替代方案是运走数以千万吨的土壤,把它们作为核废料埋掉,这样不仅会占用更多垃圾填埋场空间,日本一些最好的耕地和林地也将被永远剥夺。史塔曼兹并非纸上谈兵,2012年,他真的在位于华盛顿州汉福德能源部以前的核生产设施中,开始测试各种蘑菇吸收铯的能力。

图片来源:保罗·史塔曼兹网站

真菌学和航天似乎是相去甚远的两个学科,然而,除了拯救地球上被污染的环境,史塔曼兹的视野甚至超出了地球。在与美国航空航天局(NASA)联合发起的一项全新的“天体真菌学”项目中,史塔曼兹和多个研究团队研究如何利用真菌在其他星球上建立人类栖息地,发展整个生态系统,甚至对其它行星进行地球化改造。

在去年接受《科学美国人》采访时,史塔曼兹介绍了如何利用蘑菇助力探索太空的具体做法:将真菌与人类的残羹剩饭结合,使它们分解后产生肥沃的土壤,就能用于种植宇航员需要的食物。史塔曼兹几十年来徒步穿越美国西北以及欧洲、亚洲,南美和澳大利亚的古老森林,采集积累了庞大的蘑菇菌种基因库。谈到用于分解小行星风化层的最佳菌种选择时,史塔曼兹宣布已从他约700种真菌的数据库中,找出了表现最好的“平菇”。他还特别指出生物多样性的重要:不同种类真菌结合而在风化层中的覆盖范围,是任何单一种类的真菌都无法达到的。

除了让真菌产生土壤,其他研究还包括如何用真菌在其他星球上“种”出建筑。史塔曼兹介绍了灵芝菌丝体,称干燥的灵芝块异常坚固,甚至用锤子也击打不碎。不仅如此,灵芝块还有惊人的隔热性能,也可被用作电池。因此,它们不仅能让人在火星或小行星表面远离寒冷,还能让房子本身成为一个巨大的电池。这些设想,史塔曼兹展望未来10到20年内会在太空中实现。

在猜想性质的太空科学中为真菌学家争得一席之地的史塔曼兹实力圈粉。美国半个世纪以来无可撼动的科幻经典《星际迷航》,推动了一代又一代有志青年对科技发展做出贡献。2017年首播的《星际迷航:发现号》编剧在看到史塔曼兹的TED演讲后倍受启发,向他请教用真菌改造其他星球的可能,并以他的名字命名了《发现号》里一个重量级的角色:“首席科学官”。这在许多科研人员眼中是仅次于诺贝尔奖的殊荣。

图片来源:《星际迷航:发现号》衍生电子游戏封面,人物即以史塔曼兹命名的“首席科学官”

作为《星际迷航》迷的史塔曼兹也投桃报李,表示推出《发现号》的哥伦比亚广播公司可以免费使用他的所有概念。他并且表示,《星际迷航》一贯倡导包容的重要性、颂扬社会的多样性,正如他作为真菌学家学到的:生态系统中的生物多样性给生态系统带来恢复力。

史塔曼兹本人,以及他所热爱的蘑菇,都充分展现了面对危机时适应挑战、修复学习、重新振作的韧性。

游戏规则改变者

达尔文说过:“在丛林里,最终能存活下来的,往往不是最强壮或最聪明的物种,而是对变化能做出最快速反应的物种。”

用蘑菇代替一次性塑料、不可降解砖块,动物皮革等,这些蘑菇化的操作,可能只是⼈类再一次适应环境、谋求可持续发展的一小步。勇于创新的“菇勇者”们继续在医药、燃料、林业、农药、材料、环保,航空航天等各个领域大开脑洞,像蘑菇菌丝一样不断从所处环境中学习,锻炼自己的能力,人类也许真的可以就此获得补救环境和灾难的解药,实现生态修复愿景,在利用真菌的康庄大道上通往美丽的木联网3.0新世界。

参考资料

Going underground: Paul Stamets on the vast, intelligent network beneath our feet Ed Rosenthal.com, Feb., 2008

Networking by small-molecule hormones in plant immunity Nature Chemical Biology, 2009, 5(5)

Magic of mushrooms: Dawning of the Fungus Age New Scientist, December 4, 2013

Fungal Diversity Revisited: 2.2 to 3.8 Million Species ASM Journals, Microbiology Spectrum, July 28, 2017

Why people think mushrooms could save the world Huffpost, May 1, 2020

The sixth mass extinction is happening faster than expected, Scientists say it's our fault CNN, June 1, 2020

Future space travel might require mushrooms Scientific American, August 3, 2021

此文为良食独家原创系列文章之一,观察食物体系,提升食物素养,探索可持续发展之道,期待更多的优质文章出现。

本文作者: 妞妞,旅居西雅图的上海人。喜爱能够唤醒五感的一切美景、美食。希望越来越多的植物性食材能得到关注,生态资源绵绵不绝;古老的民族文化为更多人了解,文化多元生生不息。

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编审:简艺、Melinda、王泽远

编辑:小妍

图文:妞妞

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