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更新日期:2021/08/26
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真菌

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真菌/Fungus
本條目是個科普、且真菌是研究不完的史詩大坑。歡迎各位博學島民隨時補充並且糾正錯誤。
本條目主要討論『現生菌類』,視情況補充一些古代滅絕生物的種種。

簡介[編輯]

  • 真核生物中的大類群之一,包含酵母、黴菌等微生物以及為人熟知的菇類。
  • 在科學尚未發達前,當時的學者普遍將真菌視為植物的一分子,主要原因就是兩者不會移動、都生長在土壤中,且部分真菌的子實體外型與苔蘚植物極為類似,這樣的分類從某方面看也是情有可原。
    • 如今的分類已將真菌獨立成家,是完全獨立於植物和動物之外的體系。
      • 而且比起植物,真菌和動物的親緣關係才更近,甚至比和變形蟲的親緣關係還要近[1]
    • 此外真菌與動物一樣都沒有葉綠體,且兩者同屬異營生物,都需要以有機物作為養分。
  • 真菌典型的生活史爲合子型:
    • 營養細胞或多細胞個體均由單倍體細胞構成,單倍體營養細胞或經簡單分化的單倍體生殖細胞可以融合成二倍體的合子,合子沒有有絲分裂能力,形成後立刻減數分裂產生單倍體的孢子,再由孢子通過有絲分裂無性增殖或成長爲多細胞個體。
      • 某些真菌的單倍體細胞區分交配型,類似性別,在這些物種中只有交配型不同的單倍體細胞可以相互融合。
      • 只有極少數真菌(如酵母亞門的成員)使合子獲得了有絲分裂能力,絕大部分真菌都沒能像動物和植物那樣演化出二倍體的多細胞個體。但較高等的雙核亞界(包括子囊菌門和擔子菌門)實現了讓兩個單倍體細胞胞質融合(質配)後不立刻融合細胞核(核配),而讓融合形成的雙核細胞(雙核體)以雙核同步分裂的方式繼續增殖雙核體並成長爲由雙核體(取代二倍體)組成的多細胞個體,只有在專門分化出來的生殖細胞(子囊、擔子)中,才會使雙核融合(核配)形成合子,進而減數分裂形成孢子,從而實現了單倍體和雙核體的世代交替。
  • 真菌可與動植物或其他真菌產生互利共生或寄生等交互作用,如與植物形成菌根、與藻類或藍綠菌形成地衣等。
    • 部分真菌的生物鹼與聚酮等毒素足以讓人類等動物中毒。
  • 就跟很多動植物一樣,真菌跟人類文明的發展關係密切。
    • 一些真菌物種的孢子含有精神藥物,能被用在娛樂或宗教儀式上。
    • 可分解很多物質,也能在人類等動物身上產生疾病,像是被真菌感染或腐敗引起的作物損失對人類的生存構成極大的威脅,另外足癬、隱球菌病等感染疾病也能嚴重到致人於死。
    • 在整體貢獻方面,真菌不亞於植物,除了能當成食物以外亦是食品工業的要角,像是我們常吃的醬油、豆腐乳、麵包與美酒都要依賴真菌的發酵技能。
    • 1940年代以來真菌就被用來製造抗生素,現在許多工業所需的酵素大多是由真菌合成。有些真菌能被當作生物農藥,用來抑制雜草和害蟲。

起源與歷史[編輯]

隱生宙[編輯]

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古生代[編輯]

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中生代[編輯]

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新生代[編輯]

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文明時代[編輯]

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分類[編輯]

舊分類[編輯]

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新分類[編輯]

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知名現存真菌物種列表[編輯]

擔子菌門[編輯]

  • 雙核世代一般形成可獨立生活的雙核菌絲體;其生殖細胞稱爲擔子,會在表面上形成四個突起,而核配、減數分裂後形成的四個單倍體核會分別進入這四個突起中成爲擔孢子,而後擔子可以爆裂,將擔孢子發射出去。
  • (待施工)
名稱 學名 分類 分布 特徵 備註 圖片
洋菇/
雙孢蘑菇
Agaricus bisporus 傘菌綱、傘菌目、傘菌科 歐洲、北美 可食用的菇類,會在菌傘撐開之前採收。 其擔子發育異常,很少能像其他擔子菌一樣產生四個擔孢子而大多只產生兩個,然而擔子減數分裂依然會產生四個單倍體核,這四個核會隨機進入各個擔孢子內,如果某個擔孢子正好包含了兩個交配型不同的核,則該擔孢子可以直接發育成能長出蘑菇的雙核菌絲體。
毒蠅傘 Amanita muscaria 傘菌綱、傘菌目、鵝膏菌科 北半球溫帶 鮮紅的菌傘上有白色的瘤,最知名的毒菇,由於鮮艷的外表讓人警戒,誤食中毒的案例反而相當少見。
雖然是毒菇,但經過處理去除毒素後在部份歐洲地區與日本長野會做為食用菇烹調。
紅傘傘、白桿桿、吃完一起躺板板。
毒鵝膏 Amanita phalloides 又名「死帽蕈」,是最毒的毒菇之一,其毒性無法經過烹調去除,淺嚐即可致命,目前仍無解藥,只能移植肝臟來保命。
且外表與可食用的蕈類相近,在蕈類中毒的案例中超過半數都是毒鵝膏造成。
鱗柄白鵝膏 Amanita virosa 同屬外表難以辨識的毒菇,初期症狀不若毒鵝膏猛烈,但毒性進入肝臟後往往回天乏術。在歐洲被稱為「毀滅天使」。
香菇 Lentinula edodes 傘菌綱、傘菌目、小皮傘科 可食用的菇類,常做成乾貨保存,帶有濃烈的氣味。 世界上分佈最廣泛的食用菇,特別在東亞料理中相當常見,但跟香菜、胡蘿蔔與青椒一樣,少部份的人類並不喜歡香菇的風味。
夜光茸/
發光小菇
Mycena chlorophos 傘菌綱、傘菌目、小菇科 東亞 在夜間會發出綠色螢光。
蜜環菌 Armillaria 傘菌綱、傘菌目、膨瑚菌科 已知體積最大的生物,其中體積最大的蜜環菌位在美國俄勒岡州的馬盧爾國家森林,超過8.8平方公里、總質量高達605噸。該森林公園大規模樹木死亡的死樹上,發現其菌絲都來自於同一個母體,也就是說這裡的所有蘑菇實際上都是同一顆。
松茸/
松口蘑
Tricholoma matsutake 傘菌綱、傘菌目、口蘑科 亞洲、歐洲、北美 日本料理的高級食材,和松樹的根部共生。 因數量稀少被稱為日本版松露。
木耳 Auricularia auricula-judae 傘菌綱、木耳目、木耳科 世界各大洲 生長於樹木表皮上且沒有菌柄。 分布量僅次於香菇的食用菌類,但味道不如香菇那樣濃烈。
靈芝 Ganoderma 傘菌綱、多孔菌目、靈芝科 一種堅硬、多孢子和微帶苦澀的大型真菌。當達到成熟期的靈芝就會噴出粉狀的孢子,從而進行繁殖。
因野生靈芝品質不容易控制,所以市面上流通的主要食用靈芝多屬於人工養殖。
廣義上包括靈芝科及其近緣科屬的種類,狹義上則是指被廣泛栽培的特定種類。
東亞地區長久以來被視為靈丹妙藥的藥材之一。
在中國的武俠或宮庭劇也很常見的背景藥材之一。
銀耳/
白木耳
Tremella fuciformis 銀耳綱、銀耳目、銀耳科 可食用的菇類,口感滑順、富含彈性,常做成甜湯。 實際上是寄生在另一種真菌上的真菌,因此種植銀耳時需要將銀耳孢子與其宿主一同培養。其單倍體世代爲酵母狀的單細胞生物,在宿主體內完成質配後才形成多細胞的雙核菌絲體。

子囊菌門[編輯]

  • 非酵母亞門成員的雙核體不能獨立生存,而只能與單核菌絲共同組成子實體;其生殖細胞稱爲子囊,會將減數分裂產生的子囊孢子留在自己的細胞壁內。
名稱 學名 分類 分布 特徵 備註 圖片
多形炭角菌 Xylaria polymorpha 糞殼菌綱、炭角菌目、炭角菌科 俗稱死人手指,呈現灰黑色的長棍狀,頂端還有像指甲的構造。 部分銀耳屬真菌(不包括銀耳本身)可寄生其上。
黑黴菌 Meliolaceae 糞殼菌綱、小煤炱目、小煤炱科 菌落呈現黑色故得名,感染植物造成的病害稱為黑霉病。
偏側蛇蟲草菌 Ophiocordyceps unilateralis 糞殼菌綱、肉座菌目、線蟲草科 讓螞蟻變成行屍走肉好獲取營養。等到蛇蟲草長到一定程度後,會操縱宿主離開蟻巢尋找爬到葉子上後將孢子散落繼續感染其他螞蟻。
冬蟲夏草 Ophiocordyceps sinensis 亞洲 寄生於蝙蝠蛾的幼蟲上。 東亞地區長久以來被視為靈丹妙藥的藥材之一。
尖孢鐮刀菌 Fusarium oxysporum 糞殼菌綱、肉座菌目、叢赤殼科 其中古巴專化型(Fusarium oxysporum f.sp. cubense,又名香蕉鐮刀菌)是著名的植物疾病:黃葉病的病原體,會透過分泌毒素觸發被感染的香蕉樹從根部開始的自體程序性死亡,所以香蕉樹一旦被感染就無藥可救,加上尖孢鐮刀菌對於殺菌劑抵抗力高,所以無法用藥物徹底除去只能用抑制手段降低擴散來減少危害[2][3] 部分尖孢鐮刀菌菌種可用來進行奈米級銀顆粒的生成,所以可用來製造奈米材料。
青黴菌 Penicillium 散囊菌綱、散囊菌目、毛刷囊菌科 其孢子的顏色為藍綠色因而得名,但是並非所有青黴屬的黴菌都為藍綠色,也有白色或者綠色。 1928年英國生物化學家弗萊明在實驗室中發現特異青黴菌(P. notatum)具有殺菌作用,研究後發現這是青黴菌為了消除環境競爭者所分泌出來的酵素,經濃縮提煉後就是大家熟知的青黴素,又稱盤尼西林(Penicillin),是人類首個發現的抗生素藥物,就此讓人類展開大規模的抗生素藥物研究,成為人類醫療衛生史上非常重要的事件。
皮癬菌 Arthrodermataceae 散囊菌綱、爪甲團囊菌目、分節癬菌科 本科物種能分解哺乳動物皮膚角質層,故為多種皮膚病的病原體,例如俗稱香港腳的足癬症。
松露 Tuber 盤菌綱、盤菌目、塊菌科 多種子囊菌門物種的俗稱,其中又以盤菌綱-盤菌目-塊菌科下的物種為大宗,因含有非常獨特的香氣所以是自古以來非常受歡迎的美食。
其中黑松露(Tuber melanosporum)與白松露(Tuber magnatum)因缺乏人工種植與產量稀少而成為非常名貴的食材。
與羊肚菌為高級法式料理中最常見的兩種真菌之一。
釀酒酵母 Saccharomyces cerevisiae 酵母亞門、酵母綱、酵母目、酵母科、酵母屬 全世界 通過不均等的有絲分裂以出芽的方式無性繁殖[4]的單細胞子囊菌(酵母亞門的共同特徵)。能代謝各種易溶於水的有機物,但缺乏降解胞外生物大分子的能力,因此釀造糧食酒時需要與其他能降解澱粉的真菌共同培養。因爲在缺氧條件下會將糖類代謝爲乙醇(酒精),故很早就被培養用於釀酒。 與大部分真菌不同,絕大部分酵母亞門成員的生活史爲相當典型的孢子型[5]:常見的營養細胞爲二倍體,通過有絲分裂出芽增殖。在惡劣環境下二倍體營養細胞會轉變成子囊,通過減數分裂在內部產生四個單倍體的子囊孢子,其交配型兩兩相反。子囊孢子萌發後成爲單倍體營養細胞,同樣可以通過有絲分裂出芽增殖。兩個交配型相反的單倍體營養細胞可以融合成二倍體的合子,合子本身就是可以通過有絲分裂出芽增殖的二倍體營養細胞。
很多酵母亞門成員都有翻轉交配型的能力:表達交配型因子的細胞[6]在每個細胞分裂週期都有一次翻轉自身交配型的機會[7],這樣即使最開始只有一個單倍體的子囊孢子,其後代也可在交配型翻轉後互相融合成爲有兩套基因組而適應能力更強的二倍體細胞。

其他[編輯]

  • (待施工)
名稱 學名 分類 分布 特徵 備註 圖片
蛙壺菌 Batrachochytrium dendrobatidis 壺菌門、壺菌綱、壺菌目、壺菌科 非洲 造成世界各地的多種蛙類瀕臨滅絕。 對蛙壺菌有抗性的非洲爪蟾和美洲牛蛙本身也是強勢入侵種。
門、綱、目、科

以真菌為主題的作品[編輯]

以下部分歡迎各位補完,已有者請不要重複登錄。
僅討論以真正的菌類為主角或重要配角的作品,反之不同生物的混合體或是其他具備菌類元素的人外暫且不列入討論。

三次元作品[編輯]

作品 原文 解說 備註
瑪坦戈 マタンゴ
神奇真菌 Fantastic Fungi 以縮時攝影呈現真菌生長過程的紀錄片。

動畫、漫畫[編輯]

作品 原文 解說 備註
風之谷 風の谷のナウシカ 在世界毀滅後,大地被散布有毒孢子的原始叢林「腐海」所佔據。
農大菌物語 もやしもん
蘑菇的擬態日常 シメジ シミュレーション

電玩[編輯]

作品 原文 解說 備註
最後生還者 The Last of Us 作中的喪屍病原體為真菌,藉由孢子傳播在數個月內感染了60%的全球人口。
惡靈古堡系列 Biohazard/Resident Evil 七代開始就出現了一種稱為「絲裂黴菌」的寄生物。
觸摸偵探 菇菇栽培研究室 おさわり探偵 なめこ栽培キット 養殖真菌、突變出新品種填滿圖鑑。 源自《觸摸偵探 小澤里奈》中的配角方吉。
瘟疫公司 Plague Inc 其中一種可選的病原體,最終目標是讓人類滅亡。 可透過「孢子爆發」直接散播到指定地區。

文學[編輯]

作品 原文 解說 備註
溫室 Hothouse 英國科幻小說家-布賴恩·奧爾迪斯的1962年作品。

相關條目[編輯]

回應[編輯]

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備註[編輯]

  1. 真菌和動物同屬後鞭毛生物演化支,然再和變形蟲共同組成單鞭毛生物演化支。
  2. 尖孢鐮刀菌可於土壤中存活,所以果園遭受黃葉病害後等同無法再種植同種香蕉
  3. 人工種植的香蕉品種都已經是種子退化成沒有生育能力的小點,只能無性繁殖,造成無法利用遺傳變異的多樣性來促成疾病抵抗力,因此一旦感染黃葉病就是極端嚴重的集體死亡,所以1950年代前人類最主要的種植品種:大麥克香蕉已被黃葉病害導致幾乎絕種
  4. 分裂成一大一小兩個細胞,其中大的一方幾乎和分裂前一樣大,而另一方要小很多,如同在原來的細胞上長出一個芽
  5. 少數特例如念珠菌屬因爲不能進行減數分裂而只能以二倍體細胞進行無性繁殖
  6. 正常情況下均爲單倍體細胞,二倍體細胞因爲有兩套交配型基因而在基因交互作用下不表達交配型因子
  7. 細胞如未進入交配融合的流程,則在分裂間期可以使自己的交配型翻轉,然後一分爲二;剛剛通過出芽誕生的細胞在第一次分裂時不能翻轉交配型