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真菌发光之谜被破解

已有 4326 次阅读 2019-5-5 20:48 |个人分类:蘑菇科普|系统分类:科普集锦| 蘑菇


   发光蘑菇目前已经有75个物种的记录了,它们大多出现在热带和温带气候下,主要是伞菌类(鹿角炭角菌除外),其中脐菇类12种,密环菌类10种,小菇类50多种。

    

    在广东周边我记录到两种,一种是 Neonothopanus nambi 属于脐菇类,白云山有见到(这里郑重致谢一波变色龙带飞,让我在离开广州之前拍到了这个小家伙)。这个物种有毒, 而且很早就被发现了,所以关于它的记录很多,也有很多研究。


Neonothopanus nambi

白云山


    广东记录到的另外一种叫小扇菇 Panellus luxfilamentus,也是脐菇类。但是它的资料很少,我在马来西亚的一篇论文里看到它可以发光的,但是我自己并没有拍摄到。如果有机会去鼎湖山的话,这两种蘑菇应该都能看到,只要找到它,等到晚上,曝光2-3秒应该就可以拍摄到它们发光的图片了。


小扇菇 Panellus luxfilamentus

鼎湖山


马来西亚的发光蘑菇:

    1 Neonothopanus nambi

    2 Roridomyces pruinosoviscidus.

    3 发光小菇 Mycena chlorophos.

    4 Mycena noctilucens.        

    5 Mycena coralliformis.

    6 Mycena nocticaelum

    7 Mycena gombakensis

    8 Filoboletus manipularis

    9 丛伞丝牛肝菌 Panellus luminescens. 

    10 小扇菇 Panellus luxfilamentus.

(上述没有找到中文名的就没有写中文)




    科学家很早就对真菌的发光机理感兴趣了。早在19世纪初,人们以为菌丝可以使腐烂的树木发光。2009年发现所有发光的真菌都有一个共同的生化机制。2015-2017年,俄罗斯科学家团队做出了一系列重大发现,其中最重要的是荧光素的结构,这种分子在氧化时会发光(这种荧光素和萤火虫、一些水下生物的发光物质相同)。随后,科学家们发现了一系列可以产生荧光素的酶,其中就包括了荧光酶——一种可以发光的酶。研究人员使用了各种类型的细胞来测试荧光素酶的活性,包括人类癌细胞和爪蛙胚胎。而且荧光素基因在所有的细胞中都可以表达,使细胞在添加荧光素后发光。


    

    最近,俄罗斯科学家与来自英国、西班牙、巴西、日本和奥地利的同事们已经全面描述了真菌发光的机理。他们发现真菌只利用四种关键的酶来发光,而将这些酶转移到其他生物体中会使它们发光。该项目的研究者 Alexey Kotlobay 说:“我们已经在真菌中发现了创建生物发光基因模块所需的成分,将这些基因转移到其他基因组,我们几乎可以使任何生物发光,这在以前对研究者来说是不可实现的目标。”


发光的酵母菌


    总而言之,真菌的发光机制总算是弄清楚了,可为什么所有的发光真菌都共用同一套发光机制呢?以及真菌的发光只是用于吸引昆虫传粉吗?这些都还没有定论。总之,小黑期待新的研究出炉,坐等吃瓜。


参考资料:

[1] Bioluminescent fungi from Peninsular Malaysia—a taxonomic and phylogenetic overview.

[2] Wikipedia: List of bioluminescent fungus species.

[3] Scientists uncovered the mechanism of fungal luminescence and created luminescent yeasts.

[4] 10 Cool Facts About Bioluminescent Mushrooms (and Where to Find Them).


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