Mycena crocata的生物发光。来源:uux.cn/Heidy Baggenstos/Andreas Rudolf
(神秘的地球uux.cn)据《大众科学》(劳拉・贝萨斯):瑞士郁郁葱葱的森林并不是人们首先想到的生物发光生物。然而,苏黎世附近的一片森林里有一种绿色的生物发光蘑菇。最近发表在《真菌科学》杂志上的一项研究描述了蘑菇新发现的生物发光。
什么是生物发光?
生物发光是生物体产生光的化学过程。水母、萤火虫、真菌等都会发出自己的光芒。希腊哲学家亚里士多德在2000多年前观察到生物发光真菌,他称之为腐烂木材发出的“冷火”。
尽管这种发光背后的生物学机制现在已经相当清楚,但它的生态功能仍然难以捉摸。一些发光的蘑菇被认为会吸引昆虫散布孢子,但地下真菌部分发生的生物发光不符合这一假设。
瑞士联邦森林、雪和景观研究所WSL的研究合著真菌学家Renate Heinzelmann在一份声明中说:“生物发光似乎已经保持了很长时间,所以我们认为它具有某种功能。”。“但这仍然是个谜。”
找到真菌
蘑菇最初是由艺术家和研究合著者Heidy Baggenstos和Andreas Rudolf发现的。十多年来,他们一直在研究生物发光生物。
Baggenstos在一份声明中说:“我们想证明这些生物发光蘑菇存在于瑞士的森林中,我们不必长途跋涉就能找到它们。”。
Baggenstos和Rudolf正穿过苏黎世Albisrieden社区的一片森林,这时他们通过相机看到了一些绿光。与北极光相似,真菌的自然光有时非常微弱,肉眼无法看到,需要相机才能看到。
M.crocata生长在腐烂的木头上。鸣谢:uux.cn巴格根托斯/鲁道夫。
鲁道夫说:“如今,我们总是有手机或手电筒,但要在森林中看到生物发光,它必须是漆黑的。”。
他们收集了一些发光标本的样本,最初认为这是一种已知的生物发光物种,称为迈锡尼血肿。在他们光线充足的工作室里,艺术家们意识到这是另一种叫做藏红花垂帽蘑菇(Mycena crocata)的物种。虽然这种蘑菇以其藏红花色的牛奶而闻名,但它以前没有被描述为生物发光的。
Baggenstos和Rudolf Heinzelmann进一步描述了这一发现。艺术家们首先使用长时间曝光的照片和光度计――一种比相机更能放大弱光的设备――来测量蘑菇不同部位发出的光。
海因泽尔曼说:“大多数实验都是由艺术家进行的。”。“他们收集了样本,拍摄了照片,并进行了光线测量。”
地下的光芒
在真菌中,当萤光素酶将称为荧光素的发光化合物转化为不稳定的产物时,就发生了生物发光的关键步骤。这种转换在衰变时以光的形式释放能量。与荧光不同,这个过程不需要外部光源。
光照测量表明,与菌柄基部分开的M.crocata可识别的子实体是不发光的。相反,真菌的菌丝体――类似于吸收营养的植物根系的地下细丝网络――是最具生物发光性的。因此,M.crocata生长的腐烂木材在劈开时也会发出绿光。当木材通常干燥时,这种绿光可持续长达四个小时。当Baggenstos和Rudolf培养出纯菌丝体时,它们在最佳条件下保持生物发光长达164天。
有时在蘑菇菌柄的基部观察到生物发光。鸣谢:uux.cn巴格根托斯/鲁道夫。
Heinzelmann的遗传学实验证实了物种的身份,以及在所有发光的迈锡尼属真菌中存在与生物发光相关的基因。
“将不断发现更多的生物发光物种,”Heinzelmann预测,“生物发光研究不足,人们看得越多,发现的就越多。”
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