石头上的彩色斑点是什么
在自然界,从两极到赤道,从高山到深谷,无论是在茫茫戈壁,还是在浩瀚冰川,如果你仔细观察,总能够在裸岩、石缝中看到一些五颜六色的大大小小的斑块,这就是自然界中最顽强的生命——地衣。
独特的共生结构
严格来说,地衣并不是一种独立的生物,而是由真菌和一些藻类共生形成的互惠共生体。
在长期的自然历史过程中,形成地衣的真菌均为特化的真菌。在二者互惠关系中,真菌包裹藻类细胞,并决定地衣的形态。真菌从外界环境中吸收水分和无机盐供给藻类,而藻类利用光合作用合成糖类,为自身和真菌提供营养。通过实验研究发现,如果将藻类和真菌分离培养,藻类可以单独生存,而真菌会很快死亡,体现出这些特化的真菌对藻体的依赖性。因此,有学者提出,地衣应该属于真菌的一个特化类群。
地衣的形态
地衣的形态多种多样,大致可分为三类,即壳状地衣、叶状地衣和枝状地衣。壳状地衣呈皮壳状,紧贴在岩石、树皮和土表等基质上,如果用手去摘,你会发现它们很难从基质上采下,因为它们的菌丝可以紧紧扎入岩石。
叶状地衣顾名思义呈叶片状,这种地衣依靠菌丝形成的假根固定在基质上,而枝状地衣呈树枝状或须根状,常着生于树皮上,如石蕊和松萝,其中松萝就是我国名贵珍稀保护动物金丝猴最主要的食物。
那么,为什么地衣可以生长在光秃秃的石壁呢?在它的周围见不到一丝土壤的痕迹,它又是如何生存的呢?
顽强生存的绝技
这需要从地衣的结构说起,以叶状地衣为例,如果我们将其叶状体做垂直切面,在显微镜下可以看到上皮层、藻胞层、髓层和下皮层,在下皮层存在有许多菌丝集束形成的假根,这种类型的地衣被称为异层地衣,另外一些地衣的藻类细胞和真菌菌丝混合交织在一起,不明显分层,又被称为同层地衣。
绝大多数的地衣都属于异层地衣,这些地衣的菌丝可以分泌一种名为地衣酸的酸性物质,其酸性足以溶解岩石,帮助其牢牢扎入石缝中,吸收水分和无机盐。真是由于地衣的这种特性,使得它们可以加速裸岩风化,并逐渐形成土壤。
地衣的顽强生命力在岩石的生物分化与原始土壤形成过程中发挥了重要作用。因而,地衣一向有“拓荒者”、“先锋植物”的称号。从根本上可以说,没有地衣就没有土壤和其他高级生物。
“娇气”的一面
地衣一方面具有顽强的生命力,另一方面对大气污染又特别敏感。当空气中的二氧化硫含量超过一定浓度时,地衣的生长就会受到严重的不良影响。这也就解释了为什么我们甚至能在极为严酷、没有树木花草的南极大陆发现地衣成为那里的优势生物并明显占统治地位,而在受空气污染的城市和某些它们却几乎没有立足之地。由于地衣对空气污染的敏感,它们也成为监测大气污染的一类重要指示生物。
地衣能为我们做什么
自然界中的地衣扮演着吃苦耐劳的开拓者的角色,其实在现实生活中也能给我们的生活提供许多有用的产品。地衣及其地衣物质与人类健康有密切关系。比如地衣多糖有很高的抗癌活性。50%以上的地衣具有抗菌活性物质而成为抗生素来源之一。某些地衣还可直接用来作为草药和健身饮料添加物,比如在秦岭太白山地区,当地的山民就会采集一种称为“太白茶”的地衣用于冲泡饮用。此外,从某些地衣中还可提取香料和石蕊试剂等化工产品。
(何 毅)