“吃”真菌的植物天麻

楊振艷 楊蓮 楊石美 于富強 劉建偉

在自然界中，絕大多數植物能夠通過光合作用制造營養物質，滿足自身生長、發育和繁殖的需要，被稱為自養植物。然而，也有一些植物無法通過光合作用自給自足，需要從其他植物或真菌中“竊取”營養物質維持“生計”，被稱為異養植物。

其中，有些異養植物與真菌形成了一種特殊的共生體系，通過真菌的菌絲體獲取營養，也被稱為菌異養植物。天麻，就是其中的典型代表。今天我們就來認識一下天麻，看看它非同一般的“生活史”吧！

天麻是蘭科天麻屬多年生草本植物，多生長于土壤肥沃、陰濕的林下，根、葉已經高度退化，全身不含葉綠體，無法進行光合作用，而且天麻的花果期極短，生命周期中絕大部分時間都是以塊莖的形式埋藏于地下。

天麻開花前，“隱居”于地下，蹤跡難覓，很難被采挖到，又因花期短，極少有人見過野生天麻開花。再加上在揭秘其“生活史”前，人們嘗試人工栽培均以失敗告終。所以，在古代天麻被認為是天賜之物，并流傳著“天麻天麻，天生之麻，神仙播種，凡人采挖”的說法。

天麻的生命歷程（供圖/ 楊振艷）

天麻也是一味傳統的名貴中藥材，取自植物天麻的地下塊莖，又被稱為“定風草”，在中國已經有2000多年的藥用歷史。

不能自給自足的天麻是靠什么來維持生命的呢？

原來，這個聰明的家伙長期與寄生真菌斗智斗勇（植物和真菌的協同演化），利用寄生在它們身體中的真菌，定制了一套“衣來伸手，飯來張口”的生活方式——依靠“取食”侵入體內的真菌菌絲獲取養分，一生“衣食”無憂。

天麻的一生包括種子萌發、營養生長和生殖生長3個階段，約耗時3年，會有兩種真菌為其提供營養：一種是萌發菌，幫助無胚乳的天麻種子萌發，讓它長出“米麻”，即小天麻；另一種是蜜環菌，為小天麻的后期生長、發育和繁殖提供營養。

紫萁小菇（供圖/ 楊振艷）

天麻的種子極多、極小，每株可產種子20萬～30萬粒，風一吹就像被卷到空中的細小塵土一樣。不僅如此，為了在長途跋涉中輕裝上陣，天麻種子“忍痛”把胚乳給“節省”了，因此種子在萌發時就需要由共生真菌提供“外源營養”。

小菇屬（Mycena）真菌紫萁小菇是協助天麻種子萌發的一種萌發菌，多生長于林間落葉、枯枝及植物腐根上，對纖維素有強烈的分解能力。當成熟的天麻種子落在林間地面染有此菌的樹葉上時，會吸潮膨大，紫萁小菇的菌絲體會趁機侵入種胚。沒曾想，它卻成了天麻種子的“營養大餐”。天麻種胚靠“食用”侵入的菌絲獲取營養，萌發形成原球莖。

天麻種子萌發形成原球莖后，只“吃”小菇的菌絲已經無法滿足生長所需的營養了，它需要添加另外一種“食物”，這就是蜜環菌。

天麻會釋放一種化學信號，吸引蜜環菌入侵。當蜜環菌侵入天麻原球莖的表皮細胞時，天麻表皮內部會合成大量的抗真菌蛋白，形成隔離層，防止蜜環菌進一步侵入；同時，會分泌大量可以消化蜜環菌侵入菌絲的溶菌酶。

于是，一切就緒，“盛宴”開始。

蜜環菌是一種兼性寄生菌（以腐生為主要營養方式，同時也可寄生），生命力極強，它不僅可以分解死樹的莖干獲取營養，還能寄生在活樹或草根上。蜜環菌菌絲從樹木那里獲取營養，天麻靠“吃”侵入的蜜環菌菌絲獲取營養，“天麻—蜜環菌—樹木”之間便構成了一條“食物鏈”。

看上去，蜜環菌似乎有點“缺心眼”，做了一件損人不利己的事，然而，事實并非如此。在利用“一種、兩菌”進行天麻人工栽培的生產過程中，就常常出現因用菌不慎，或者天麻在淹水、破損等抵抗力弱的情形下，被蜜環菌“吃光”的現象，這時，蜜環菌完成了反殺。

由此可見，天麻和蜜環菌之間沒有永遠的勝利者，攻守之勢隨機而變，角逐時刻在進行。

你還知道哪些獨特的異養植物？或者想了解哪些植物的生長特性？歡迎告訴我們！

（責任編輯 / 張麗靜? 美術編輯 / 周游）