發光蘑菇已知至少有97種 發光生物可為未來科技帶來哪些暢想？

你是否穿越到電影《阿凡達》的境地?暗夜里，不插電，不接線，真菌、植物以及大量水生生物發出幽光……

隨著在中國昆明舉辦的《生物多樣性公約》締約方大會第15次會議(COP15)會期臨近，以生物多樣性著稱的云南所特有的一些生物，也相繼被輪番“盤點”，其中中國科學院西雙版納熱帶植物園園內的一種會發熒光真菌，成為“寵兒”。

人們發出一連串追問：“蘑菇為什么會發光”“還有哪些生物會發光”“發光生物可為未來科技帶來哪些暢想”……為此，科技日報記者采訪了相關領域的科學家。

發光蘑菇，已知至少有97種!

泰勒·洛克伍德，是美國著名蘑菇攝影師。2013年8月，他怎么也沒想到自己在中國云南的西雙版納熱帶植物園參加“數碼技術監測雨林動態培訓班”期間，竟有一次難忘的“偶遇”。

“我在吃完晚飯回家的路上，穿過一片竹林時，遇到了發光的蘑菇。其明顯特征是具有側柄和寬闊的球狀孔。”泰勒·洛克伍德說。

然而，直到在那年夏天之前，科學界顯然不知道這個屬的膠孔菌會發光。

“這種拇指大小的菌菇，只會長在百竹園上一年被砍掉而腐爛的竹子根部，晚上會發出綠色的光。我們觀察發現，在最初的菌絲階段，以及末期階段子實體成熟階段，它的光特別亮。”西雙版納熱帶植物園環境教育中心科普專家劉光裕告訴記者，這是種菌暫定名為“東京膠孔菌”——這里的東京與日本無關，而與越南北部舊稱“東京”有關。它屬于孔菌類群，可分泌一種膠質的物質，螞蟻、蝸牛都愛吃它，其孢子也較常見的真菌更大。子實體在末期之所以會發出醒目的光，可能有利于吸引節肢動物代為傳播孢子。但到目前為止，人們對它的了解還很少，這是不是一個新種，也還沒有完全確定。

2018年，中國科學院昆明植物研究所木本資源發掘與農林復合系統構建團隊許建初研究組與印度科學家合作，在印度東北部開展了多次聯合考察。考察隊在梅加拉亞邦一處竹林枯死的竹莖上，也發現一種羅里多菌屬的發光真菌，2020年9月，他們在國際期刊《植物分類群》上，發表了這個新種。

“發光真菌依靠螢光素酶而發光，螢光素在有氧的情況下，被螢光素酶催化而發生反應時，會從其子實體或菌絲就會發出光。”許建初研究員介紹，由于在醫學、農業與生態環境傳感器等方面的廣泛應用，生物發光真菌一直受到人們的極大關注。此前的研究認為，真菌發光特性是生態適應的體現，主要是吸引昆蟲、保護自己免受食肉動物的侵害，在孢子散布機制方面比其他真菌更具優勢。

據2021年4月號《萬物》期刊報道，澳大利亞有一種被稱為“幽靈真菌”的螢光菌，同樣具有生物發光能力，它能產生螢光素的化學物質，在發生化學反應時，會以綠色熒光的形式釋放能量。“有人認為這種光可以吸引幫助真菌傳播孢子的昆蟲，不過目前未有定論。”報道還指出，人類很久以前就已經認識了熒光菌，早在2000多年前，古希臘哲學家亞里士多德就曾在著作中描述過此類真菌。

許建初告訴科技日報記者，發光真菌的研究、利用的潛力很大。近期，他的團隊不僅在繼續研究早期發現的發光真菌，同時還在云南省西雙版納州、麗江市等地相繼發現會發光的真菌，正等待發表。到目前，全球已知有97種生物發光真菌類群。

由表及里，對發光生物的認識正逐漸深入

發光生物是自然界的奇妙創造，除了真菌和細菌，植物、動物都有一些發光的類群。從細菌到魚類，海洋中有好幾千種發光生物。海洋生物發光，是它們一種必備的“生存技能”——生物發光有的可以被同類識別，有的可以當作釣餌，有的作傳情的信號，有的用于迷惑“敵人”。

據文獻報道，在牙買加的牡蠣灣和波多黎各的一些地方，人們常會看到海上的“磷光”現象，這是發光植物甲藻聚集的結果。在海水的擾動或沖擊作用下，一片甲藻能發出每平方厘米0.1微瓦的光芒，黑夜中甲藻聚集在一起，所發出的光則足以引人矚目。報道分析，甲藻是多種浮游小動物的餌料。聚集的甲藻在激蕩的海水中發光，會讓浮游小動物不能安心進食。因而可以減少甲藻被捕食的機會。此外，光痕也可暴露這些小動物的位置，使魚蝦更容易捕獲它們，從而間接幫助了甲藻。