作者：李艳春（中国科学院昆明植物所）

文章来源于科学大院公众号（ID：kexuedayuan）

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《阿凡达》里的发光植物

还记得阿凡达世界中璀璨的发光植物吗？其实，这样的植物地球上也有，只是没有那么绚烂的色彩。

地球上有很多植物都会发光，在传统分类学中被置于植物界的一些蘑菇也会在暗处或夜晚发光，我们称之为发光蘑菇。

据统计，目前全球发现的能在夜间发光的蘑菇种类大概有70多种，不过奇怪的是，有些蘑菇的发光具有周期性，一些蘑菇在白天即使处于暗处也不会发光，只有在夜晚才发光，而关于这些蘑菇为何只能在夜晚发光至今尚无定论。

发光蘑菇大多生长在热带、亚热带光线比较暗的地区，因为体内含有会发光的物质，因此在暗处或黑夜中就会发出淡蓝色、淡绿色或白色等不同颜色的荧光。发光蘑菇不仅种类较多，分属于不同的科和属，其发光部位也不相同。大部分蘑菇的发光部位是菌盖，有的发光部位在菌柄，还有的发光部位在菌丝体上。

夜间发光的荧光蕈

为什么发光蘑菇能发光呢？科学家经过研究，从发光蘑菇中分离出了荧光素和荧光酶，发光蘑菇的荧光源于一种被称为牛奶树碱的抗氧化剂。不过，还必须借助酶促反应，即牛奶树碱首先被羟化酶转变为真正的荧光素，然后荧光素在荧光酶的酶促反应中因被氧化而发光。这样就揭开了发光蘑菇的秘密所在。

研究人员还发现，发光蘑菇的光亮度及其持久性受环境温度及水分的制约，同时也因蘑菇本身的营养条件及衰老状态的改变而变化。

那么，发光蘑菇为什么要发光呢？一般推测为蘑菇利用发光的方式以吸引特定昆虫帮其散播孢子。

在我国最常见的发光蘑菇有小菇属Mycena、蜜环菌属Armilaria、类脐菇属Omphalotus等属的蘑菇，它们生长在树桩上或枯枝落叶上。

目前人类有记录的发光蘑菇中仅小菇属就有45种，在所有发光蘑菇中占了近65％，分布在世界各个大陆。

小菇属中最广为人知的是荧光小菇Mycena chlorophos，又名荧光蕈、夜光茸。传说古代希腊人用荧光蕈当小夜灯，日本的小笠原还有荧光蕈的专项旅游名为“green-pepe夜晚之旅”（green-pepe为当地称呼夜光茸用语），这项旅游服务颇受好评。

荧光蕈的寿命通常只有3天，如果混乱它的“作息时间”，白天将荧光蕈移至暗处，它并不发光，而是直到傍晚时分才会发出淡淡的绿光，这说明荧光蕈的发光时间有周期性。

簇生孔小菇Mycena manipularis

小菇属中另一个在我国广为人知的发光物种是簇生孔小菇Mycena manipularis，子实体较小，菌盖直径1-3.5cm，半球形至扁半球形，表面湿润近似透明，幼时白色，后渐为污白色，往往表面可透视到管孔和条棱。菌肉污白，较薄。菌管孔状，长1.5-5mm，直生，蜡质，管口多角形，直径0.5-1mm。菌柄生中央，圆柱形，中空，长3-5cm，粗0.2-0.3cm，白色至污白色，质脆，表面有细粉末至光滑，此种据记载可食用。子实体在暗处或夜间发出淡绿色荧光，尤其菌柄发光更为显著，丛生或簇生于热带及亚热带阔叶林腐木上。

蜜环菌Armillaria mellea

蜜环菌属中具有代表性的能发光的种类是蜜环菌Armillaria mellea，它是一种可食用菌。

其子实体一般中等大，菌盖直径4-14cm，淡土黄色、蜂蜜色至浅黄褐色，老后棕褐色，中部有平伏或直立的小鳞片，有时近光滑，边缘具条纹。菌肉白色，菌褶白色或稍带肉粉色，老后常出现暗褐色斑点。菌柄细长，圆柱形，稍弯曲，同菌盖色，纤维质，内部松软变至空心，基部稍膨大。菌环白色，生柄的上部，幼时常呈双层，松软，后期带奶油色。

严格地讲，蜜环菌并不从子实体上发出荧光，而是从它的菌丝体上发出来。菌丝体是蜜环菌的营养器官，为极纤细的丝状体，肉眼难辨其形状。在着生蜜环菌的树皮下，能见由大量菌丝组成的菌丝块或菌丝束，呈粉白色或乳白色。蜜环菌的菌丝体像网络一样无孔不入的渗进树皮与木质层里，尤其是雨后菌丝的生长速度更快，蜜环菌的菌丝体犹如蜘蛛网似的贯穿在整个树桩上。夏秋季节，一场大雨过后，森林的腐木桩上在夜晚突然发起光来，它那星星点点的亮光，时隐时现，时明时暗，给人一种神奇莫测的感觉。

月夜菌Omphalotus japonicus

月夜菌Omphalotus japonicus 别名月光菌、毒侧耳、日本发光侧耳等。此种原发现于日本，近年来在我国东北长白山等地区发现。子实体中等至大型。菌盖扁平，菌盖直径可达10-27cm，幼时盖表面肉桂色或黄色，后呈现暗紫或紫褐色。菌肉污白，菌褶污白，不等长，菌柄很短。该菌能在暗处或夜间发出淡黄色荧光，尤其菌褶处发光更强。

值得一提的是，这个物种极毒，在日本因此物种中毒者较多，食后1小时许发病，除出现腹痛、吐泻等胃肠道病症外，还会有眩晕、沉闷、呼吸缓慢、心音及脉弱、嗜睡等症状，重者呼吸困难，如抢救不及时，可能出现死亡。因形态与可食用的平菇Pleurotus ostreatus极为相似而易使人误食中毒。

除了可食用的品种外，发光蘑菇能用来做什么呢？

科学家们认为，发光蘑菇可作为研究生物发光的材料，通过生物基因重组技术，提取发光蘑菇体内的荧光素酶的基因并将其插入植物DNA中，可以使植物本身拥有自然的发光效果。在传统能源日益紧缺的情况下，未来，夜间的照明有可能会在用电消耗上大大节约，因为我们可以将照明的任务交给合成生物学家们精心设计出来的能发光的植物。

感谢 云南吴征镒科学基金会 对本文的支持

来源: 科学大院