“吃”真菌的植物天麻

杨振艳 杨莲 杨石美 于富强 刘建伟

在自然界中，绝大多数植物能够通过光合作用制造营养物质，满足自身生长、发育和繁殖的需要，被称为自养植物。然而，也有一些植物无法通过光合作用自给自足，需要从其他植物或真菌中“窃取”营养物质维持“生计”，被称为异养植物。

其中，有些异养植物与真菌形成了一种特殊的共生体系，通过真菌的菌丝体获取营养，也被称为菌异养植物。天麻，就是其中的典型代表。今天我们就来认识一下天麻，看看它非同一般的“生活史”吧！

天麻是兰科天麻属多年生草本植物，多生长于土壤肥沃、阴湿的林下，根、叶已经高度退化，全身不含叶绿体，无法进行光合作用，而且天麻的花果期极短，生命周期中绝大部分时间都是以块茎的形式埋藏于地下。

天麻开花前，“隐居”于地下，踪迹难觅，很难被采挖到，又因花期短，极少有人见过野生天麻开花。再加上在揭秘其“生活史”前，人们尝试人工栽培均以失败告终。所以，在古代天麻被认为是天赐之物，并流传着“天麻天麻，天生之麻，神仙播种，凡人采挖”的说法。

天麻的生命历程（供图/ 杨振艳）

天麻也是一味传统的名贵中药材，取自植物天麻的地下块茎，又被称为“定风草”，在中国已经有2000多年的药用历史。

不能自给自足的天麻是靠什么来维持生命的呢？

原来，这个聪明的家伙长期与寄生真菌斗智斗勇（植物和真菌的协同演化），利用寄生在它们身体中的真菌，定制了一套“衣来伸手，饭来张口”的生活方式——依靠“取食”侵入体内的真菌菌丝获取养分，一生“衣食”无忧。

天麻的一生包括种子萌发、营养生长和生殖生长3个阶段，约耗时3年，会有两种真菌为其提供营养：一种是萌发菌，帮助无胚乳的天麻种子萌发，让它长出“米麻”，即小天麻；另一种是蜜环菌，为小天麻的后期生长、发育和繁殖提供营养。

紫萁小菇（供图/ 杨振艳）

天麻的种子极多、极小，每株可产种子20万～30万粒，风一吹就像被卷到空中的细小尘土一样。不仅如此，为了在长途跋涉中轻装上阵，天麻种子“忍痛”把胚乳给“节省”了，因此种子在萌发时就需要由共生真菌提供“外源营养”。

小菇属（Mycena）真菌紫萁小菇是协助天麻种子萌发的一种萌发菌，多生长于林间落叶、枯枝及植物腐根上，對纤维素有强烈的分解能力。当成熟的天麻种子落在林间地面染有此菌的树叶上时，会吸潮膨大，紫萁小菇的菌丝体会趁机侵入种胚。没曾想，它却成了天麻种子的“营养大餐”。天麻种胚靠“食用”侵入的菌丝获取营养，萌发形成原球茎。

天麻种子萌发形成原球茎后，只“吃”小菇的菌丝已经无法满足生长所需的营养了，它需要添加另外一种“食物”，这就是蜜环菌。

天麻会释放一种化学信号，吸引蜜环菌入侵。当蜜环菌侵入天麻原球茎的表皮细胞时，天麻表皮内部会合成大量的抗真菌蛋白，形成隔离层，防止蜜环菌进一步侵入；同时，会分泌大量可以消化蜜环菌侵入菌丝的溶菌酶。

于是，一切就绪，“盛宴”开始。

蜜环菌是一种兼性寄生菌（以腐生为主要营养方式，同时也可寄生），生命力极强，它不仅可以分解死树的茎干获取营养，还能寄生在活树或草根上。蜜环菌菌丝从树木那里获取营养，天麻靠“吃”侵入的蜜环菌菌丝获取营养，“天麻—蜜环菌—树木”之间便构成了一条“食物链”。

看上去，蜜环菌似乎有点“缺心眼”，做了一件损人不利己的事，然而，事实并非如此。在利用“一种、两菌”进行天麻人工栽培的生产过程中，就常常出现因用菌不慎，或者天麻在淹水、破损等抵抗力弱的情形下，被蜜环菌“吃光”的现象，这时，蜜环菌完成了反杀。

由此可见，天麻和蜜环菌之间没有永远的胜利者，攻守之势随机而变，角逐时刻在进行。

你还知道哪些独特的异养植物？或者想了解哪些植物的生长特性？欢迎告诉我们！

（责任编辑 / 张丽静  美术编辑 / 周游）