真菌,通常以不起眼的方式存在于生態環境中。即便是蘑菇這樣的大型真菌,在其生命周期里,大多數肉眼可見的子實體也會因為極易腐爛而轉瞬即逝,絕大部分時間都以菌絲形式潛伏于地下或枯枝落葉的組織縫隙里。因此,它們時常被“不太科學”地歸入微生物這一范疇。

小孢綠杯菌(Chlorociboria aeruginascens,又稱作小孢綠杯盤菌),就是這樣一種真身通常不為人知曉,但卻以獨特的痕跡驚艷于世的真菌。

是誰畫出這藍綠

西方有一種流傳了上千年的木工技藝——細木鑲嵌(Intarsia),它源于公元七世紀以埃及為中心的北非地區。

根據需要,細木鑲嵌就是把不同顏色、紋理的木頭打磨拋光后,裁刻成非常細小的形狀,進而鑲嵌、拼接、粘貼在薄木片上,構成有立體視覺感的彩色圖畫。

以細木鑲嵌技巧制作的精美工藝品,通常用于裝飾櫥柜、餐桌、匣子等木質家具。通過西西里島等地傳入歐洲后,細木鑲嵌工藝在文藝復興時期的意大利工匠手中發揚光大。那個年代,在沒有電腦輔助設計和現代機械工藝進行精細量產的情況下,能工巧匠單純依靠天然木材就制作出有著“裸眼3D”效果的彩色木質圖畫,不得不讓人感嘆技藝精湛。

可這與小孢綠杯菌有什么關系呢?

這種真菌有一個特別的本事,能在木頭上留下獨一無二的痕跡。

制作精美的細木鑲嵌畫需要不同顏色的木頭,對于那個時代的工匠而言,符合要求的天然木材原料并非唾手可得。色調的深淺尚可通過選取恰當樹種的木材得以實現,例如淺色系的樺木和深色系的胡桃木,但若要向細木鑲嵌畫中加入不同的顏色,該怎么辦?

文藝復興時期的藝術工匠自有方法。在挑選不同顏色的木材時,他們直接采集大自然幫忙染色的木頭,來完成“調色盤”的配制——木材在被某些真菌降解時,會被染上色素類代謝產物,在最恰當的降解階段進行采集,就能得到符合要求的木頭。在這之中最引人矚目的,就是小孢綠杯菌所染成的藍綠色。即使在擁有幾百年歷史的細木鑲嵌畫中,人們也還能看到一些藍綠色區域與周圍顏色形成明顯的對比。

有科學家通過X射線和電子顯微鏡對比了綠色木塊的超微結構,最終證實,這與自然環境下小孢綠杯菌對木材的降解和染色作用一致。五百年前意大利的細木鑲嵌畫中木塊的綠色確為真菌色素沉積所致,而非人工染色。由此,人們在科學層面證明了小孢綠杯菌對這一傳世工藝的獨特貢獻。

林木間有夜光杯

作為一種子囊菌門盤菌綱的真菌,小孢綠杯菌那杯盤形狀的子實體又被稱作子囊盤(Apothecia)。它通體呈現藍綠色,想象一下小雨過后,子囊盤中積蓄起雨水,是否就如同斟滿了綠色雞尾酒的杯子呢?

這一點菌物分類學家也想到了,于是就把它命名為“綠色的酒杯”——屬名 Chlorociboria的前半部分來自希臘語 kloros 綠色,后半部分來自于拉丁語 ciboria 酒杯,而種加詞aeruginascens 本身的含義就是“變為綠色”。

小孢綠杯菌在全球分布廣泛,從歐洲到東亞和北美,甚至南半球的澳大利亞和新西蘭也有它的身影。它主要生長在溫帶地區的楊屬(Populus)、櫟屬(Quercus)、桉屬(Eucalyptus),以及針葉樹等樹木的腐木上。

小孢綠杯菌雖是木腐真菌,但并非是導致木材腐壞的終極殺手。它只會輕微侵蝕導管的次生細胞壁,造成木材“軟腐”(Soft Rot);由于還能將木材染為藍綠色,這種侵蝕和染色作用又被叫做“綠腐”(Green Rot)。

實際上,擔子菌門的真菌才是降解木材的主力,當它們將木質素和纖維素消耗到一定程度后,小孢綠杯菌才悄然登場,開始它的“表演”。因為子實體太小(大多不足一厘米),也較易腐爛,更多時候人們只能看到小孢綠杯菌留下的藍綠色作品。然而這個森林里的小角色卻能參與到流傳百年的精美藝術品中,真可謂是配角的逆襲。

小精靈的廣闊天地

人們很好奇,究竟是什么賦予了這種藍綠色小精靈驚艷的顏色和染色的魔力。

其實早在1868年,就有科學家從被小孢綠杯菌染色的木頭中,分離、鑒定出一種叫做盤菌木素(Xylindein)的醌類衍生物色素。根據相關研究,盤菌木素的主要作用在于抑制藻類和其他真菌生長,同時還能驅趕啃噬木頭的白蟻,這或許能減少其他生物對小孢綠杯菌生長的競爭和干擾。

對人類而言,盤菌木素的貢獻和應用前景可就不止如此了。最初分離和發現這種色素時,人們就意識到,既然木頭是被小孢綠杯菌染色的,那么人也可以對其加以運用。19~20世紀,為了大批量得到藍綠色木塊來制作細木鑲嵌工藝品,德國和英國的工匠曾在木頭上人工培養小孢綠杯菌的菌絲,甚至還有人為此申請了專利。

與此同時,人們也考慮用盤菌木素等真菌產生的天然色素,來替代現代印染工業的部分人工色素。盤菌木素與天然植物油親和,給絲綢、毛線等天然紡織品染色既能保護紡織品,又可以減少有機溶劑對環境和人體健康可能造成的問題
文藝復興時期的細木鑲嵌作品經歷過數百年的陽光照射后,在今天依然能呈現出盤菌木素本身的色彩,這表明它具有較強的光穩定性

俄勒岡州立大學一團隊受此啟發,通過一系列研究后認為,在光電領域,盤菌木素這種可持續生產、穩定性強、具有導電性的化合物,可作為硅的替代品,為半導體產業提供一種新型材料。人們認為盤菌木素可用于研發新型太陽能電池;相較于硅質材料,它更容易制作成柔性薄膜,因而還可用于開發可穿戴柔性電子設備。

看似不起眼的小孢綠杯菌借助工匠之手,從森林中的腐朽走入傳世工藝的光輝,又憑借科學家的研究,從傳統工藝走向現代科技。這其中是藝術與科學的交融。

或許小孢綠杯菌還有更多科學意義等待我們去挖掘。這也提醒我們,即使是生態系統中的一個小角色,都會有它不可忽略的地位和獨一無二的故事。

本文是物種日歷第6年第11篇文章,來自物種日歷作者@蠶寶寶小子。

就算頭上一片綠,它也是最有藝術細胞的蘑菇

圖文簡介

小孢綠杯菌(Chlorociboria aeruginascens,又稱作小孢綠杯盤菌),就是這樣一種真身通常不為人知曉,但卻以獨特的痕跡驚艷于世的真菌。