黏菌：無腦的“天才”

有一種生物，沒有手沒有腳，卻可以爬行；沒有頭沒有腦，卻能夠規劃鐵路網；吃細菌和真菌，也能像人類一樣食用谷物、肉類和青菜這種神奇的生物就是黏菌。

黏菌既像真菌又像動物。成熟的黏菌外形酷似霉菌，并且會像霉菌那樣形成具有細胞壁的孢子。但是，黏菌的孢子萌發并不會產生菌絲，而是釋放出微小的單細胞結構——黏變形體，大量黏變形體聚集形成原生質團。原生質團被一層纖薄的膜和膠黏質的鞘包圍，整體呈黏稠狀。原生質團沒有固定的形狀，其內的原生質在肌動蛋白的作用下有節律地往返流動，使原生質團向前爬行。

公元8世紀，唐代大醫學家陳藏器在《本草拾遺》中記載了一種行蹤詭異的藥材——鬼屎。書中是這樣描述這種生物的：“鬼矢（“矢”通“屎”）生陰濕地，如屎，亦如地錢，黃白色?！焙蠼泴＜铱甲C，這種黃白色的生物接近一種常見黏菌——煤絨菌的原生質團或子實體階段?！肮怼弊中蜗蟮孛枥L了黏菌會爬行來去的特性，“屎”字則描述了其令人不悅的外形和質地。這是人類首次以文字形式記錄下黏菌的形態。然而，黏菌存在的歷史要久遠得多。2019年，科學家在一塊具有一億年歷史的緬甸琥珀中發現了黏菌的身影，這種黏菌與現今的褐發網菌極為相似。

黏菌的歸屬

有關黏菌的歸屬問題，科學家爭論了數百年。1735年，瑞典生物學家卡爾·馮·林奈根據是否會移動將生物劃分為植物界和動物界。黏菌游離在兩界之外。1969年，德國生物學家魏特克將真核生物依照營養類型劃分為動物界、植物界、真菌界、原生生物界和原核生物界。黏菌被劃分到了腐生異養型的真菌界，這顯然是不合理的。到了1989年，卡瓦尼·史密斯提出了八界系統，綜合結構特征、營養方式和演化進程等多方面因素，將黏菌劃歸到了原生動物界。然而，原生動物學家并不研究黏菌。

數百年來黏菌的歸屬變幻不定，以至于以特定生物群體作為研究對象的生物學家從未對黏菌展開專門的調查研究。由于黏菌的生存環境與真菌相似，且成熟的黏菌酷似霉菌，長久以來，真菌學家在采集和研究真菌的過程中，兼顧開展黏菌的研究工作。

忙碌的真菌學家不僅要研究真菌，還要兼顧原生動物界的黏菌，以及與黏菌有著相似命運的卵菌（屬藻物界）的研究，并將它們統稱為“菌物”。自此，黏菌總算有了一個相對理想的歸屬。

黏菌的一生

像大多數真核生物一樣，黏菌的生長發育過程分為營養生長階段和繁殖生長階段。成熟的孢子在適宜條件下萌發釋放1～4個黏變形體或游動胞。單核單倍體的黏變形體或游動胞兩兩配對形成結合子，結合子繼續生長，形成多核的雙倍體原生質團。原生質團間也可通過合并增大體形，有時可達數米。黏菌的爬行就發生在營養體—原生質團階段。在適宜條件下，原生質團聚集形成子實體，釋放繁殖器官——孢子。黏菌的孢子具有極強的抗逆能力，有些黏菌的孢子在75年后依舊可以萌發生長。有時，原生質團也會聚集脫水形成干硬的菌核以抵御不良的環境，待環境變好時復蘇爬行。

黏菌家族

我們通常所說的黏菌指的是原生動物界黏菌綱中的生物，全球已知有1100余種，在我國有分布的接近500種。其中，人類能夠培養的僅有大概100種，大多屬于絨泡菌，如多頭絨泡菌和剛絲絨泡菌。

對于大多數人來說，黏菌神秘又罕見。事實上，無論是溫帶、熱帶、亞熱帶的森林中和草原上，還是寒冷的苔原和高山中，甚至城市綠化帶和花盆中都能發現它的身影，溫暖濕潤的闊葉林中的枯枝落葉上更易找到黏菌。但是，易于觀察的原生質團行蹤不定，成熟黏菌子實體的個體很微小（大多不超過2毫米），且顏色與土壤或枯枝相近，人們需要匍匐在地面用放大鏡觀察才能找到它們。

黏菌的食譜

黏菌和人類及其他動物一樣屬于異養生物，靠吞食食物獲取營養。不同的是，黏菌沒有嘴巴不能咀嚼吞咽，全靠黏稠的原生質團包裹食物，而后進行消化，吸收營養。

實驗室中，研究人員用燕麥喂養黏菌。在沒有燕麥的森林和草原，黏菌主要以細菌為食，有時也食用蘑菇這樣的真菌。在飼養的過程中，科研人員發現黏菌并不挑食，面包、饅頭、米飯和魚肉，以及豆腐都可以成為黏菌的美食。它們通常會選擇淀粉或蛋白質含量高的食物，而遠離那些具有刺激性的食物。

菌物圈最強“大腦”

作為一種古老的生物，黏菌就像它的綽號“鬼屎”一樣，行蹤詭秘，默默無聞。直到2010年，《科學》雜志刊文介紹了黏菌具有建立高效運輸網絡的能力，黏菌才一鳴驚人。研究人員用黏菌喜愛的燕麥代替日本東京的重要地鐵站點，以此來觀察黏菌的覓食路線，最終驚奇地發現，黏菌僅耗時26小時留下的爬行痕跡，竟與人類花費近百年規劃的鐵路網極為相似。

自此，黏菌“一戰”成名，成為“道路規劃大師”，被廣泛應用于生物群體智能研究。2020年，科學家通過模擬黏菌的覓食過程，提出了參數少、尋優能力強的黏菌算法（簡稱SMA），用于解決各類工程問題。

近年來，聰明又奇特的黏菌還成了青少年的萌寵，越來越多的年輕人加入飼養黏菌的行列。他們相互交流喂養經驗，既滿足了在有限空間內飼養寵物的需求和對自然的探索欲，又鍛煉了動手能力。其實，飼養黏菌并不難，只需將一片菌核放置在保溫保濕的小盒子內，定期喂養燕麥，就可以觀察到黏菌各種有趣的形態和行為。

需要注意的是，雖然絕大多數黏菌對人類健康沒有直接危害，但是有時成熟黏菌的孢子可能會危害過敏體質人群和免疫力低下人群的健康。此外，有些黏菌的原生質團還會侵害農作物，造成經濟損失。因此，如果不想繼續飼養黏菌，那么一定要經過高溫處理，確保菌核無活性后再丟棄。

知識鏈接

何謂八界系統

1989年，卡瓦尼·史密斯依照形態、營養類型、遺傳信息等綜合因素，將地球上的生物劃分為古細菌界、真細菌界、原生生物界、藻物界、植物界、真菌界、動物界和古真核生物界八界。八界系統是繼兩界系統和五界系統后，又一個被科學家廣泛接受的生物分類系統。

名詞卡片

異養生物：地球上的生物根據營養和能量來源，可劃分為自養生物和異養生物兩種。其中，異養生物是指自身不能合成有機物，只能通過取食、消化外界有機物來獲得能量的生物。