现在人类这么保护植物但「地球差点被植物毁灭」,这种菌类的诞生才解救全生物

3.55亿年前的石炭纪,全世界最庞大的煤炭群出现在第一座森林里,当时的大气跟现在非常不同:二氧化碳量低到不行,氧气量则是高到崩溃,30cm长的蜻蜓飞越浓厚的氧气团时,牠们的感受犹如遨游太虚,心情想必非常嗨吧。但此时的地球即将面临全球冷化引发的冰河时期,而罪魁

December 23, 2017
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3.55亿年前的石炭纪,全世界最庞大的煤炭群出现在第一座森林里,当时的大气跟现在非常不同:二氧化碳量低到不行,氧气量则是高到崩溃,30cm长的蜻蜓飞越浓厚的氧气团时,牠们的感受犹如遨游太虚,心情想必非常嗨吧。但此时的地球即将面临全球冷化引发的冰河时期,而罪魁祸首也许超乎所有人的想像:树木。为何是树木呢?我们把时间往前推移至石炭纪开始的9千万年前,蕨类植物当时首次出现在地表。为了长高长直,这些植物汲取著大量的纤维素,使它们在成长过程中变得更有牢固又有韧性。然而纤维素是一种非常难以分解的物质,需要靠酶才能将其转化为能够消化的葡萄糖。

 
于是细菌和其他菌类渐渐演化,发展出了能够消化纤维素的机制,这是动物办不到的,动物和菌类从此建立了一种共生关系。

 

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石炭纪到来之初,植物开始发展一种新的维生系统,叫做「木质素」(lignin)。许多方面来讲,木质素可以说是纤维素的进化,其硬度、韧性和复杂度皆大幅升级,而且更不可能被消化。有了木质素,植物终于首度生长出了木质,第一颗树木就此诞生:鳞木 (Lepidodendron)。植物学家研究鳞木化石后发现,它们的平均生长高度达30公尺,比现今绝大多数的树类都还要高。问题来了,木质素使这些植物强健无比,而且生长速度非常快,树干群很快地就布满了整座沼泽,因此锁住了大量的二氧化碳使之无法散播至大气,造成全球冷化加速,影响了许多植物的生长。当时的氧气浓度高达35% (现在是20%)。

 
树木的滥生让全地球陷入危机,好家在其中一种菌类「伞菌」(Agaricomycetes) 找出了解决之道,它们并非靠酶来慢慢分解木质素,而是利用一种叫做「过氧化物酶」(peroxidases) 的物质覆蓋整棵树木,让木质转化成一种富含糖类的泥浆,使菌类容易消化它。

 

如今那些能够分解树木的菌类,全都是由伞菌演化而来,尽管它们的对策有些残暴,但分解树木无疑是增加二氧化碳的关键,而这样的改变也终止了石炭纪。那如果这些菌类当初没有演化,找出因应之道,世界现在会变成什么样子呢?美国植物学家Andrew Tomes推断,我们的地球会变得更冷,氧气浓度更高,30cm长的蜻蜓依然会在树林中穿梭,但植物将维持最原始的样貌,树木几乎占据所有地表。所以说这些菌类也算另类的超级英雄啦。

 

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认识另一种更聪明的菌类:黏菌

参考资料:Feed the Data Monster

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分類:世界, 动物
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