真菌

生物学

zhēn jūn

真菌是蘑菇、霉菌和酵母等真核生物,通过从周围环境中吸收养分获取食物,并是重要的分解者。

Definition

真菌是蘑菇、霉菌和酵母之类的生物,与植物不同,它们无法利用阳光制造自己的食物,因此只能通过分解周围的物质来获取养分;你在地面上看到的蘑菇,只是这个生物体很小的一部分,其绝大部分是一张隐藏在土壤或木材中不断蔓延的丝状网络。正式地说,真菌是一个由真核异养生物组成的界,它们把消化酶分泌到食物上,再吸收溶解后的产物;大多数真菌是多细胞的,由丝状的菌丝构成,这些菌丝交织形成被称为菌丝体的网络,单细胞的酵母则是例外;真菌拥有几丁质细胞壁,通过孢子繁殖,是分解木材和落叶的主要分解者,也是与植物根系形成菌根共生关系的伙伴。在系统发生学层面,真菌在后鞭毛生物超类群中构成一个单系界,是动物的姐妹类群,涵盖壶菌门、接合菌门、球囊菌门、子囊菌门(包括酵母和青霉菌),以及担子菌门(蘑菇和锈菌)等门类,其生长方式是菌丝顶端延伸,生活史复杂,包括一个较长的双核阶段,在这一阶段中,两个遗传上不同的细胞核共存于同一个细胞内,直到最终融合;真菌还能产生抗生素、有机酸,以及具有工业价值的酶类。

Example

大约$90$百分比的植物物种都会形成菌根,用真菌丝提供的土壤磷和水分,交换植物提供的糖分;俄勒冈州的一株蜜环菌蔓延的面积超过$9\ \text{km}^2$,是已知最大的生物体之一。从青霉菌中发现的青霉素,能阻断把细菌肽聚糖交联在一起的酶,从而伤害细菌,却不会伤害真菌或人类;面包酵母是第一种基因组被完整测序的真核生物,测序完成于1996年,其基因组在$16$条染色体上共含约$6{,}000$个基因。

Key Insight

如果没有真菌,死去的树木将会永远堆积下去,因为真菌是极少数能够分解木质素的生物之一;由于真菌与动物是近亲,二者在细胞生物学上有许多共同之处,因此真菌感染很难治疗,少数安全的抗真菌药物只能通过靶向几丁质和麦角固醇这类动物细胞不会制造的分子来发挥作用。