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地衣到底是什么東西?假如我們把地衣體切開,在顯微鏡下看,綠色的是藻類,白色的是真菌。
我們打一個比方,把白色作為一個男生,綠色作為一個女生,這就不是我們所看到的真菌或藻類了,它是可以共生的。這里要強調(diào),一定是共生藻或者共生菌,也就是它的特異化。
在這種情況下,舉一個簡單的比例。真菌的孢子飛到世界上任何一個角落,它一旦看到了適合它的“女生”,它就會產(chǎn)生共生。
這時候,藻類就會跟真菌說:“你給我蓋房子,你得保護我。”那么真菌就給他蓋了房子,也保護了它。但是藻類也會跟真菌說:“我給你做飯。”這就是光合作用提供氮素營養(yǎng)給真菌,所以互生關(guān)系就產(chǎn)生了。
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我們在哪里可以看到地衣呢?在北京、上海、廣州是看不到地衣的。但是我們到野外,就可以看到樹干上、樹枝上、建筑物表面,甚至是玻璃表面,都是有地衣的。
在一些特殊的環(huán)境里,比如說在干旱的沙漠地區(qū),或者是一些高海拔地區(qū),我們可以看到一些動物死去了以后,骨骼深面也長滿了地衣,甚至牙齒表面都會有地衣的出現(xiàn)。牙齒是琺瑯質(zhì)組成的,很沒有營養(yǎng),但是地衣可以頑強地自養(yǎng),生活得非常好。
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在云南一些少數(shù)民族地區(qū),結(jié)婚宴席上總會有一道特殊的菜,是用樹花做成的。樹花是一種地衣,用來涼拌著吃。我們問當?shù)乩相l(xiāng),你們?yōu)槭裁疵恳淮谓Y(jié)婚的婚宴上都有這么一個菜呢?他們說這象征伉儷的永久和好。還有一種可能,是不是老百姓很早以前就有祖?zhèn)鞯恼J識——地衣是共生的關(guān)系呢?
我們到麗江、香格里拉等這些地區(qū),都能看到一個很普遍的食用地衣,大部分是作為蔬菜使用的。在一次大戰(zhàn)的時候,當時沒有足夠的消炎藥,受傷后就用松蘿進行包扎,因為它有消炎的作用。
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另外一個方面就是會受到人為的干擾。比如這樣的一個地衣,它是喜馬拉雅、印度、尼泊爾地區(qū)的特有種,但是這個物種在中國被大量采集,用來做藥,也做藏香的原料,但是這個物種的海拔分布只在3700-4500米之間,是一個非常狹小的分布帶。
但是它被無序地采摘,目前滇西北已經(jīng)很難到這個物種了。更關(guān)鍵的是,這個物種到底歸屬在哪個科、目、門,我們還不太清楚。也就是說,有一些地衣,在我們還沒有認識之前,它可能就即將消失了。
我們目前要做的工作是什么呢?在中國,目前地衣有92%的物種不清。高等植物或者是有花植物,92%的物種可能是清楚的,地衣是剛好相反的。我們的首要問題,就是要澄清地衣的家譜和資源的分布。
同時,我們也關(guān)注另外一些問題,比如藻菌共生。地衣生長得非常慢,它的自身代謝產(chǎn)物可以做藥、香料。如果我們長期依賴于自然資源,這會是一個極大的破壞。如果我們搞清楚藻菌共生的關(guān)系,找到發(fā)酵培養(yǎng)的方式,獲得這些有效成分,就會減少對自然資源的依賴。
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在我們的工作中,我們也會發(fā)現(xiàn)一些新物種,比如像照片中的地衣物種,是在熱帶地區(qū)剛剛發(fā)表的新物種。
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比如圖片最上面的是生長在南極到北極、喜馬拉雅地區(qū),它每年的生長率不超過1個毫米。因此,這樣的地衣在地震斷層了以后,如果我們不知道這個斷層年代,我們可以測量它的直徑,獲得斷裂的信息。
在冰川退縮之后,地衣是首先登陸巖石表面肉眼可見的生物。它們在巖石表面形成了五彩斑斕的地衣世界,為什么會這樣呢?因為藻菌共生以后會產(chǎn)生獨特的地衣特有的縮酚酸類化合物。這些化合物有色素的作用,能夠抵御紫外線的強輻射。
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這張照片是中國的一個特有種,叫金絲帶,只在中國橫斷山地區(qū)分布。大家會問,這么漂亮的地衣,為什么不好好拍一些細節(jié)給我們看看呢?因為過了兩年,我再去的時候這個樹已經(jīng)倒了,照片也成了文物。
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還有一些新物,比如上圖的物種,只在局部的某個山頭上發(fā)現(xiàn)。我們就推測,這可能是找到了避風(fēng)港而保護下來的一個新物種,還在這么一個很小的環(huán)境里,只產(chǎn)生了一個獨立形成的繁衍過程?這些都是科學(xué)上有待于去解決的問題。
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有些物種已經(jīng)消滅了,比如中華皰臍衣。它并沒有那么好看,原來的分布記錄只在臺灣阿里山和云南的麗江玉龍雪山。我2005年去的時候,最后拍到這個照片,也采集了這份標本,從那以后這個標本就消失在所有研究者的眼里。到目前為止,中國還沒有一個對地衣的紅色名錄和紅皮書,我們也希望以后能做這方面的工作。
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地衣也是一個最佳的生物監(jiān)測材料。左邊的照片是2006年我在昆明植物園拍的,昆明植物館距離市中心只有十公里。等我2016年拍的時候,同樣一棵樹,同樣的地點,隨著城市的擴大,地衣已經(jīng)消失殆盡了。
原因很簡單,盡管地衣的生物適應(yīng)性很強,但是它對環(huán)境的要求是非常敏感的。為什么我們在北京看不到地衣?因為有霧霾或者其他的一些汽車尾氣。地衣生長得很慢,而且整體吸收,被破壞了就很難修復(fù)。
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這個地衣是在北美和日本都有分布的,早在十多年前北美和日本都宣布這個物種已經(jīng)消失了。但是在中國喜馬拉雅地區(qū)還有這個物種的出現(xiàn),所以我們希望把這些物種作為瀕危物種保護起來。
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它可以改變沙漠的游動環(huán)境,為其他生物登陸創(chuàng)造一個最基本的條件。這樣的地衣在采集的時候會發(fā)現(xiàn)它很燙手,我們當時也沒有注意。結(jié)果到了晚上,凡是沒有戴眼鏡的人眼睛都非常疼,因為太陽光照射到積物之后,反射過來的熱量把我們的眼睛烤得都很難受,戴了眼鏡的人就會相對好一些。
其實地衣在植物的演替過程中起到了很重要的作用,在地衣生長的過程中,分泌的地衣酸可以把它的基物,比如石頭表面的生物分化掉。這種生物分化就讓一些孢子類的植物,比如苔蘚、蕨類這些植物,就可以在很少的土壤里面生長,等它生長到一定的時間以后,它會風(fēng)積更多的土壤,這樣蒼天大樹就會重新生長,這就是植物演替中的“先鋒生物”。
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同樣在干旱和極端高溫的環(huán)境里,比如沙漠中心,同樣也能看到一些地衣。這些地衣在沙漠的表面形成結(jié)皮,就是我們俗稱的“地衣地毯”
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