現在人類這麼保護植物但「地球差點被植物毀滅」,這種菌類的誕生才解救全生物


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3.55億年前的石炭紀,全世界最龐大的煤炭群出現在第一座森林裡,當時的大氣跟現在非常不同:二氧化碳量低到不行,氧氣量則是高到崩潰,30cm長的蜻蜓飛越濃厚的氧氣團時,牠們的感受猶如遨遊太虛,心情想必非常嗨吧。但此時的地球即將面臨全球冷化引發的冰河時期,而罪魁禍首也許超乎所有人的想像:樹木。為何是樹木呢?我們把時間往前推移至石炭紀開始的9千萬年前,蕨類植物當時首次出現在地表。為了長高長直,這些植物汲取著大量的纖維素,使它們在成長過程中變得更有牢固又有韌性。然而纖維素是一種非常難以分解的物質,需要靠酶才能將其轉化為能夠消化的葡萄糖。

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於是細菌和其他菌類漸漸演化,發展出了能夠消化纖維素的機制,這是動物辦不到的,動物和菌類從此建立了一種共生關係。

 

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石炭紀到來之初,植物開始發展一種新的維生系統,叫做「木質素」(lignin)。許多方面來講,木質素可以說是纖維素的進化,其硬度、韌性和複雜度皆大幅升級,而且更不可能被消化。有了木質素,植物終於首度生長出了木質,第一顆樹木就此誕生:鱗木 (Lepidodendron)。植物學家研究鱗木化石後發現,它們的平均生長高度達30公尺,比現今絕大多數的樹類都還要高。問題來了,木質素使這些植物強健無比,而且生長速度非常快,樹幹群很快地就佈滿了整座沼澤,因此鎖住了大量的二氧化碳使之無法散播至大氣,造成全球冷化加速,影響了許多植物的生長。當時的氧氣濃度高達35% (現在是20%)。

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樹木的濫生讓全地球陷入危機,好家在其中一種菌類「傘菌」(Agaricomycetes) 找出了解決之道,它們並非靠酶來慢慢分解木質素,而是利用一種叫做「過氧化物酶」(peroxidases) 的物質覆蓋整棵樹木,讓木質轉化成一種富含醣類的泥漿,使菌類容易消化它。

 

如今那些能夠分解樹木的菌類,全都是由傘菌演化而來,儘管它們的對策有些殘暴,但分解樹木無疑是增加二氧化碳的關鍵,而這樣的改變也終止了石炭紀。那如果這些菌類當初沒有演化,找出因應之道,世界現在會變成什麼樣子呢?美國植物學家Andrew Tomes推斷,我們的地球會變得更冷,氧氣濃度更高,30cm長的蜻蜓依然會在樹林中穿梭,但植物將維持最原始的樣貌,樹木幾乎佔據所有地表。所以說這些菌類也算另類的超級英雄啦。

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認識另一種更聰明的菌類:

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參考資料:Feed the Data Monster

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