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南方(fang)地(di)區連日(ri)暴雨已經接近尾聲，很多土(tu)坡(po)上都(dou)出現(xian)了(le)這種橙黃(huang)色一(yi)根(gen)根(gen)的東西(xi)，雖然很常見(jian)，但大家(jia)(jia)知(zhi)道這是什么(me)嗎？其實這是地(di)衣的一(yi)種。科學家(jia)(jia)對于(yu)地(di)衣的認知(zhi)，經歷過兩次教科書改(gai)寫級(ji)的大改(gai)寫，都(dou)與顯微鏡有關，即使是生物(wu)達人的你可能也(ye)不知(zhi)道，一(yi)起來了(le)解下吧！

潔地衣棒瑚菌

1. 1868年前：地衣是植物

看起來(lai)比較(jiao)像(xiang)植物的地衣(yi)

在19世紀60年代，生物學家致力于把生物分類成一個個界限分明的獨立物種，地衣被認定為一種植物。因為地衣形態上跟苔蘚有相似之處，而且也能光合作用，因此被歸類為植物，邏輯來說似乎也沒毛病。
 

2. 第1次改寫：1868年現代光學顯微鏡證明，地衣是共生體

地衣(yi)的(de)三種型態：殼(ke)狀(zhuang)a，葉狀(zhuang)b，枝狀(zhuang)c

1868年(nian)，瑞士科學家西蒙·施文德納（Simon Schwendener）提出(chu)地衣是真菌和微型藻的共(gong)生體，挑戰了“單(dan)一物種”的分類理論，引起了很大爭(zheng)議。

明場觀(guan)察下的地衣切片(pian)

現代光(guang)學顯(xian)微鏡(jing)的出現，平(ping)息(xi)了(le)這個爭議。1866年，現代光(guang)學奠基人恩(en)斯特(te)·卡爾(er)·阿(a)貝，加入了(le)顯(xian)微鏡(jing)行業，開始帶領光(guang)學顯(xian)微鏡(jing)進入新時代，他為施(shi)文德納(na)提供了(le)當時*尖的生物顯(xian)微鏡(jing)，結合施(shi)文德高超(chao)的切片制樣能力(li)，世界得以看(kan)清地衣的真面(mian)目：由(you)真菌(jun)和(he)藻(zao)類構(gou)成的共(gong)生體。

念珠(zhu)藻是地衣中(zhong)常見藻類之一（明美(mei)顯微鏡(jing)MF52-N拍攝，40X相襯(chen)）

地衣是由真(zhen)(zhen)菌(jun)(jun)(jun)與(yu)藻(zao)(zao)類或藍細菌(jun)(jun)(jun)組成的(de)共(gong)生(sheng)體(ti)，真(zhen)(zhen)菌(jun)(jun)(jun)提(ti)供上(shang)下皮層(ceng)和(he)(he)偽根(gen)，包裹藻(zao)(zao)類并吸收(shou)水分(fen)和(he)(he)無機鹽等養分(fen)，保證藻(zao)(zao)類生(sheng)存環境；念珠藻(zao)(zao)等藻(zao)(zao)類則進行光合作用，為真(zhen)(zhen)菌(jun)(jun)(jun)提(ti)供營養，兩者是互(hu)惠互(hu)利的(de)關(guan)系，“共(gong)生(sheng)”關(guan)系自(zi)此(ci)進入了字典(dian)。

3. 第2次改寫：2016年熒光顯微鏡證明地衣是兩菌一藻

明(ming)美熒(ying)光顯微鏡MF52-N下的念珠藻

自施文德(de)納(na)以(yi)來(lai)一(yi)百(bai)多年，地(di)衣(yi)(yi)學(xue)家都(dou)認為地(di)衣(yi)(yi)里(li)的(de)真(zhen)(zhen)菌(jun)是單一(yi)的(de)，大部(bu)分地(di)衣(yi)(yi)真(zhen)(zhen)菌(jun)都(dou)來(lai)自子囊菌(jun)類群（常見霉(mei)菌(jun)就屬(shu)于子囊菌(jun)），地(di)衣(yi)(yi)學(xue)也(ye)以(yi)真(zhen)(zhen)菌(jun)名來(lai)分類和(he)命名地(di)衣(yi)(yi)，直(zhi)到(dao)2011年斯普利比爾(Toby Spribille)和(he)其他研究人員發(fa)現，同樣子囊菌(jun)的(de)地(di)衣(yi)(yi)，出現了明顯不(bu)一(yi)樣的(de)顏色(se)和(he)毒理性。

電鏡下的地(di)衣，標(biao)尺=10μm

研究人員用光學顯微鏡和電子掃描顯微鏡觀察，但什么都沒發現，因為形態學來看，就只是看到菌絲和被包裹的藻類。
斯普利(li)比爾用PCR檢(jian)測檢(jian)測子(zi)(zi)囊(nang)菌種(zhong)(zhong)類，只有一(yi)種(zhong)(zhong)明(ming)顯反(fan)應(ying)，說(shuo)明(ming)只有一(yi)種(zhong)(zhong)子(zi)(zi)囊(nang)菌，研究一(yi)度陷(xian)入停滯，靈機一(yi)動下，他把檢(jian)測范圍擴(kuo)大到(dao)各種(zhong)(zhong)真菌，結果發現，兩個地衣樣(yang)本都有擔子(zi)(zi)菌反(fan)應(ying)（常見蘑(mo)菇屬于擔子(zi)(zi)菌），反(fan)應(ying)明(ming)顯的(de)樣(yang)本有更鮮艷的(de)顏色和明(ming)顯的(de)毒性。

熒(ying)光原位雜(za)交染色的枝狀地(di)衣（圖自Toby Spribille，et al. / Science（2016)）

于是(shi)他使用熒光原(yuan)位雜(za)交染色(se)(se)，把擔(dan)子(zi)(zi)菌(jun)、子(zi)(zi)囊菌(jun)分(fen)別染色(se)(se)成了綠(lv)色(se)(se)和(he)藍色(se)(se)，加上藻(zao)類(lei)葉綠(lv)素自發紅色(se)(se)熒光，結果發現(xian)，是(shi)擔(dan)子(zi)(zi)菌(jun)、子(zi)(zi)囊菌(jun)共同了組(zu)成地衣(yi)的皮(pi)層(ceng)，擔(dan)子(zi)(zi)菌(jun)含量不同是(shi)同種子(zi)(zi)囊菌(jun)地衣(yi)出(chu)現(xian)不同外觀的原(yuan)因，改寫(xie)了課本“地衣(yi)=1種真菌(jun)+1種藻(zao)類(lei)”的認知，也動搖了地衣(yi)學以子(zi)(zi)囊菌(jun)分(fen)類(lei)和(he)命名地衣(yi)的區分(fen)邏(luo)輯(ji)。

明美科研級熒光(guang)顯微鏡MF43-N 適用于明場、熒光(guang)、相差(cha)等(deng)觀察方式

 
由(you)于地(di)衣對空氣質量非(fei)常(chang)敏(min)感，因此有(you)(you)“空氣質量監(jian)測器(qi)”的(de)稱(cheng)號，石蕊、松蘿等品(pin)種(zhong)的(de)地(di)衣還是傳統中藥(yao)和重要藥(yao)物活(huo)性成分來源，目前(qian)國內(nei)很多資料對地(di)衣的(de)描(miao)述還停留在“地(di)衣=1種(zhong)真菌+1種(zhong)藻類”的(de)階段，相關研(yan)究還有(you)(you)待(dai)中國學者繼續(xu)深入。