风之谷的孢子森林

2016-02-05 08:03○史
学生天地 2016年8期
关键词:放射性物质向日葵孢子

○史 军

风之谷的孢子森林

○史 军

世界上最神奇的森林是什么样子的呢?是树木高耸入云、珍禽异兽穿梭其间的热带雨林,还是终年云雾缭绕如世外桃源般的云杉树林,抑或是树根伸出水面有无数小鱼小虾嬉戏的海边红树林呢?然而,著名的动画大师宫崎骏给出了一个出人意料的答案,他在影片《风之谷》中为我们描绘了一个如梦似幻的森林,那里似乎处处都有凶猛的獠牙,但它又会伸出温柔的臂膀呵护着主人公。那是一片被称为“腐海”的属于虫的森林。

蘑菇模样的大树

在这片属于虫的森林里,没有常见的绿色叶子,也没有红色的花朵,甚至没有褐色的树干,所有的植物都显得那么轻柔,就像大团大团的棉花糖。有些圆乎乎的植物会吐出红色的气体,有些被称为“虫粮树”的植物还会散播雪花一样的孢子。

实际上,如果把我们的个头缩小100万倍,我们就能在一片发霉的面包上看到这样的森林了。没错!这些森林中的植物就是面包上那些五花八门的真菌。一说到真菌,大家首先想到的就是菜市场上的蘑菇,它们有长有短,有扁有圆。不过,以平菇、香菇为代表的担子菌家族只是真菌家族中的一个小分支。真菌是生物界中很大的一个类群,世界上已被描述的真菌约有1万属12万余种,那些顶端像小手一样散播孢子的霉菌,还有身体圆乎乎的酵母也是真菌大家族中的成员。

真菌同植物最大的区别就是不能进行光合作用,所以它们必须依靠吸收腐烂的木头或者其他生命体的营养才能存活。而它们吸收营养的器官就是那些丝线根系一样的菌丝,它们的菌丝会延伸到很远的地方。

真菌家族是用孢子来繁殖的,那些漂亮的雪花孢子就是真菌的“种子”。只要温度和水分条件合适,孢子就会萌发,伸出菌丝开始新一轮的繁殖。如果你把洗完新鲜香菇的水浇在枯树桩上,没准也能长出一片“香菇森林”来。

虽然在实际生活中我们看到的真菌个头无法与《风之谷》中的相比,但是世界上已知的最大的活生物体——奥氏蜜环菌就是一种真菌。在此之前,人们一直认为,世界上最大生物的头衔属于一头体长33.5米、体重200吨的蓝鲸,然而在1998年发现的这个大块头真菌完全刷新了此项记录。在美国俄勒冈州的蓝岭上,这个大家伙的身体平铺在一块面积超过10平方千米的土地上,相当于1665个标准足球场那么大,估计年龄超过8650年。一棵年龄为1500年的同种真菌体重就高达100吨,这个大块头的体重更是不可估量。

真菌会放出毒气吗

虽然在影片《风之谷》中的植物长相可爱,但是它们会放出令人胆寒的瘴气,那么真实版的真菌有没有这样的特性呢?

实际上,产生毒素是一个大量消耗能量的过程。所以,毒素一般都会被应用在防御过程中,而且合成的量也不大。一般来说,植物合成的毒素主要是生物碱、毒蛋白以及各种醛类等挥发性物质。这些物质储存在花果茎叶等植物器官里,植物们是很少拿出来示威的,除非碰到动物啃食。当然,植物的挥发性成分还可以与空气中的成分发生反应,比如提高臭氧的浓度,但是这样的情况并不多见。倒是花粉释放对人类有更多的影响,因为花粉表面的物质会触发人体的免疫开关,引发哮喘等过敏症状。每年春夏时节,总会有朋友不堪花粉的袭扰带上厚厚的口罩,但是要将花粉归类于毒气还是有些牵强了。

相对来说,真菌的孢子倒是有更强的杀伤力。这些年来,我们越来越依赖室内空气处理系统,但室内空气被产毒真菌污染的可能性也日益增加,尤其是空调系统在特定条件下会成为真菌和细菌聚集的温床。许多产毒真菌,如青霉菌属、镰刀菌属、链格孢属、曲霉属等在室内空气中广泛存在,而这些真菌产生的孢子会对我们的呼吸道产生伤害,它们产生的黄曲霉素等成分还可能通过饮食诱发肺癌等严重疾病。

真菌会清理土壤吗

随着影片剧情的发展,主人公娜乌西卡发现,腐海中的植物实际上是在净化被人类污染的土壤,而虫子则是森林的守护者。与此同时,还有很多真菌就像细菌和微生物一样是分解者,它们可以将死亡的生物分解为各类无机物,使土地肥力增强。

在2008年福岛核电站泄露之后,研究人员就尝试使用向日葵来清理土壤中的放射性物质。此次清除工作的首要目标是铯137,它是一种金属阳离子。作为金属离子,铯137可以像常规的钾离子、钙离子一样被植物的根系吸收,只是被吸收进生物体内的铯137不会参与到生命活动中去,就像我们吃饭时不小心吃下的沙粒不能被消化吸收一样。加之铯137与钾的化学性质接近,几乎所有的植物都会有意无意地吸收这种放射性物质。

实际上,科学家们最初关注植物吸收放射性物质并不是为了让它们当清洁工,而是评估植物吸收放射性物质后对食物链的影响。在20世纪90年代之前,人们更担心的是水稻、玉米这样的作物会不会大量吸收放射性物质,危及人类的食品安全。随着对植物吸收核辐射物质研究的深入,科学家发现,不同的植物对于放射性物质的吸收能力存在差别,并且有些植物的能力要远远高于其他种类,向日葵就是其中之一。

不过,向日葵并不是吸收能力最强的一种植物。在先前的试验中,油菜可以将土壤中的铯137进行双倍浓缩,从这个角度看,通过种植油菜来清理土壤中的放射性物质的效果似乎更好。不过,大多数植物吸收的铯137物质都会储存在根里,油菜就是如此,这样就给后续的清理工作造成很多麻烦。而向日葵的优势在于,它们能把吸收到的铯137运输到地上部分。加之向日葵的地上部分要比一般的作物高大,所以它们积累的放射性物质总量不在少数。在生长季过后,人们只需要收割向日葵的地上部分就可以集中处理大量的放射性物质了。

与植物相比,大型真菌更能清理污染。通常来说,真菌拥有更强的生命力,它们可以在植物无法生存的环境下茁壮成长。比如各种蘑菇就可以大量吸收铬、汞、铅等重金属,另外这些被吸收的重金属通常会储藏在地面上的菌柄和菌盖中,也就方便了收集和清理工作。当然了,这样吸了毒的蘑菇人们就不能吃了。所以,我们对野生的蘑菇不要掉以轻心。

一个充满了魔幻感的森林,实际上就是一个生态恢复的范例。行文至此,我不知道是该钦佩宫崎骏先生的想象力,还是该敬仰他渊博的生态学知识。不管怎样,与自然和谐相处是我们幸福地生活在这个星球上的终极箴言。

(本栏目编辑 孙 婷)

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