0

0
0

文字

分享

0
0
0

雨生紅球藻 – 利用微分干涉顯微鏡拍攝

espa.taipei
・2012/03/22 ・469字 ・閱讀時間少於 1 分鐘 ・SR值 484 ・五年級

Algae Chlorophyta – Haematococcus pluvialis – DIC microscope – 525 x
雨生紅球藻 – 利用微分干涉顯微鏡拍攝 – 放大525x

Algae Chlorophyta – Haematococcus pluvialis – DIC microscope – 1250 x
雨生紅球藻 – 利用微分干涉顯微鏡拍攝 – 放大1250x

據目前所知雨生紅球藻是蝦青素含量最高的微藻,也是所有己知的蝦青素合成生物體中積累量最高的物種,其積累量最高可達細胞幹重的4%。除雨生紅球藻外,衣藻、綠球藻、柵藻、小球藻、雪藻等綠藻在不利的環境條件下也會積累或多或少的蝦青素;血紅裸藻中蝦青素的含量也可達細胞幹重的0.5%。

但包括雨生紅球藻在內的這些蝦青素合成綠藻的缺點是:通常生長較慢,需要較長的培養周期;蝦青素的積累是逆境脅迫的産物,在正常的生長條件下沒有合成或很少合成;誘導蝦青素積累的逆境脅迫與藻細胞生物量積累是一對矛盾。雨生紅球藻在生長過程中,在舒適的環境下,雨生紅球藻的綠色細胞可以活動,主要靠分裂繁殖。在惡劣的條件下,如缺乏營養或乾燥,細胞會失去運動功能,形成很厚的細胞壁,以孢子的形式存在。當轉變成這種孢子形式的時候,雨生紅球藻就會聚集澱粉和脂肪作爲細胞的能量和碳源。當脂肪合成後,細胞會産生蝦青素。目前常被作為抗氧化保健醫療食品。

文章難易度
espa.taipei
12 篇文章 ・ 0 位粉絲
顯微攝影也可以是一門藝術!顯微鏡不是單單的工具而已,其實只要善加利用,也能變成一幅美麗的藝術作品!

0

9
1

文字

分享

0
9
1
殭屍真菌的心智操控術!被附身的螞蟻變成「孢子釋放機」——《真菌微宇宙》
果力文化
・2021/09/25 ・1691字 ・閱讀時間約 3 分鐘

  • 作者 / 梅林.謝德瑞克
  • 譯者 / 周沛郁

最多產、最能有創意地操控動物行為的,是一群住在昆蟲體內的真菌。這些「殭屍真菌」改變寄主行為的方式,得到明確的好處──真菌綁架一隻昆蟲,就能散播孢子,完成自己的生命週期。

研究最透徹的殭屍真菌是偏側蛇蟲草菌(Ophiocordyceps unilateralis),這種真菌的一生都繞著巨山蟻(carpenter ant)打轉。巨山蟻受真菌感染之後,會失去自己怕高的本能,拋下相對安全的巢,爬上最近的植物──這症狀稱為「登頂症」(summit disease)。在適當的時候,真菌會迫使巨山蟻用大顎鉗住那株植物、「死命一咬」,菌絲體從巨山蟻腳上長出來,把巨山蟻固定在植物表面。真菌接著消化巨山蟻的身體,從巨山蟻頭上發出菇柄,孢子撒向經過下方的巨山蟻身上。如果孢子錯失了目標,就會產生次生的黏性孢子,在作為引線的細絲上向外延伸。

受到蛇形蟲草(zombie fungus)感染的巨山蟻。圖/AntWiki by João P. M. Araújo

殭屍真菌極為精準地控制它們寄主昆蟲的行為。蛇形蟲草(Ophiocordyceps)會強迫螞蟻去溫度、溼度剛好的區域死命一咬,讓真菌結實──就在森林離地二十五公分高的地方。真菌利用太陽的方向來引導螞蟻,在中午時分同步感染螞蟻。螞蟻不會咬進葉背的任何老位置。百分之九十八的情況下,螞蟻會咬住主脈。

殭屍真菌如何控制寄主昆蟲的心智,一直令研究者大惑不解。二○一七年,真菌操控行為的一位頂尖專家大衛.休斯(David Hughes)帶領的一支團隊,在實驗室裡用蛇形蟲草感染了螞蟻。研究者在螞蟻死命一咬的那一刻,把螞蟻的身體保存起來,切成薄片,重建真菌住在螞蟻組織中的三維圖像。他們發現真菌變成螞蟻體內的一個假體器官,占據螞蟻身體的程度令人不安。受感染的螞蟻生物量之中,高達百分之四十是真菌。菌絲從頭到腳蜿蜒鑽過螞蟻的體腔,纏住螞蟻的肌纖維,透過互連的菌絲體網絡來協調螞蟻活動。然而,螞蟻的腦中居然沒有菌絲。休斯和他的團隊完全沒料到這情況。他們預期螞蟻的腦部會有真菌,才能那麼精細地控制螞蟻的行為。

結果真菌似乎是採用藥理學的方式。研究者懷疑,真菌雖然沒有實際存在於螞蟻腦部,但還是靠分泌化學物質,影響螞蟻的肌肉和中央神經系統,進而操控螞蟻的行動。但究竟是哪些化學物質,還不清楚。也不知道真菌能不能切斷螞蟻腦部和身體的連結,直接協調螞蟻的肌肉收縮。不過,蛇形蟲草和麥角菌是近親,瑞士化學家艾伯特.赫夫曼(Albert Hofmann)最初正是從麥角菌分離出用於製造 LSD 的化學物質,繼而做出一類化學物質,LSD 正是衍生物──這類化學物質稱為「麥角鹼」。在感染的螞蟻體內,負責產生這些生物鹼的蛇形蟲草基因組啟動了,表示這些基因組在操控螞蟻行為的過程中,可能扮演了某種角色。

雀麥上的麥角菌。圖/WIKIPEDIA by Claude De Brauer

不論這些真菌是怎麼辦到的,它們的干預以人類的任何標準來看,都十分驚人。經過幾十年的研究,投入數十億美元的經費,用藥物調控人類行為的能力還完全無法微調。比方說,抗精神疾病藥物無法針對特定的行為,其實只有鎮定效果。相較之下,蛇形蟲草百分之九十八的成功率,不只是讓螞蟻向上爬或是死命一咬(這百分之百會發生),而是咬到葉片特定的部位,並且是對真菌最理想的環境。不過公平起見,蛇形蟲草和許多殭屍真菌一樣,其實有很長的時間可以微調它們的做法。受感染的螞蟻行為有跡可循。螞蟻的死命一咬在葉脈上留下明顯的疤痕,依據化石化的疤痕,這種行為的起源可以追溯到距今四千八百萬年前的始新世(Eocene)。真菌很大部分的時間都在操控動物心智,可能自己也有心智。

——本文摘自《真菌微宇宙:看生態煉金師如何驅動世界、推展生命,連結地球萬物》,2021 年 8 月,果力文化

果力文化
3 篇文章 ・ 4 位粉絲
以本土自製書系、獨到翻譯選書,提出創意的解讀;以創新編輯體例、設計風格、雜誌化的圖文整合。提供嶄新的觀點、有趣的知識、生活的提案。果然,為讀者創造閱讀的驚喜。

0

0
2

文字

分享

0
0
2
對真菌有許多疑問嗎?解答都放在這裡了!──《菇的呼風喚雨史》
PanSci_96
・2018/12/08 ・2956字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 483 ・五年級

常見於居家環境的真菌有哪些?

台灣溫暖又潮濕,真菌最愛的家

真菌(或通稱為黴菌)幾乎可以生長在任何東西上面,只要是溫暖又潮濕的地方,就很容易孳生黴菌。臺灣地處熱帶與亞熱帶之間,四面環海,雨量充足濕氣重,是黴菌生長的最佳環境。所以,一般我們的建材與家具都會添加殺菌劑,否則家具與牆壁就會被真菌破壞殆盡,例如在潮濕房間牆壁上常出現紙齦枝孢(Ulocladium chartarum)。因此,如果從未在家具上發現黴菌蹤跡,有可能是居家環境很乾淨,也有可能是家具添加了殺菌劑,黴菌都被毒死,無法生長──也就是家具很毒的意思。

圖/《菇的呼風喚雨史》p.184

黴菌會讓食物腐敗,或是長在家具、衣物、皮鞋、皮包、浴室內(矽膠上常見的黴菌種類為球孢枝孢)以及牆壁上,吸入太多黴菌對人體健康有害。居家最常見的應該是屬青黴菌(Penicillium spp.)。青黴菌約有一百五十多種,可以產生抗生素青黴素(或稱盤尼西林),是二戰時用於受傷士兵身上的重要藥物。但是,青黴菌也造成農產品或建材分解腐敗,且會釋放孢子造成過敏,危害人體健康。麵包,尤其是吐司上的黴菌大多屬於枝孢菌屬(Cladosporium spp.)、麴黴屬(Aspergillus spp.)、青黴菌屬、鬍鬚黴屬(Phycomyces spp.)或是匍莖根黴菌(Rhizopus spp.)。如果買來的吐司好像很不容易發黴,那是因為加了防腐劑。

大量孢子讓你病,黴菌生長伴隨的危險

黑黴菌(或匍莖根黴菌)也是居家內外常見的黴菌。黑黴菌會引起過敏反應,更嚴重的是,如果其分生孢子侵入腦神經系統,就會導致分生孢子菌症的疾病。這種黴菌也被認為是「大廈綜合症」(Sick Building Syndrome)的可能病因,大樓的中央空調讓真菌更容易傳播。免疫力較弱的孩童,如果長期暴露在含有大量黑黴菌孢子的環境中,就會導致肺出血,並且引起呼吸系統的疾病。如果孢子濃度高,還有可能會造成腦神經嚴重損傷。

麴黴菌和青黴菌一樣,也會產生大量的分生孢子,這些孢子會隨著氣流四處飄散,如果掉落在適合生長的有機物上,例如穀物或是飼料上,再加上適合的溫濕度,就會開始萌芽生長,生長的過程會伴隨產生有毒的黃麴毒素。另外,還有腐黴菌(金黃擔子菌屬,Aureobasidium spp.),也很常在住家的牆壁上出現,如果家中牆壁黏貼的是壁紙,就可以看到明顯的紫紅色黴菌斑點。腐黴菌也會造成食物腐敗(麵包或是米飯等),若不慎食用,會引起食物中毒。

空氣中的大量孢子會引發某些人的過敏反應。圖/@pxhere

木黴菌也是環境常見的真菌,存在於土壤裡,不過其分生孢子會飄散在空氣中,在加上溫暖潮濕的氣候(通常是多雨的季節),就會出現在木質建材或家具上。其菌落的外觀為綠色,因為會產生大量的纖維分解酵素,讓紙張與木材變質脆化,因此造成木質家具與建材使用年限縮短。大量的木黴菌分生孢子,亦會引起某些人的過敏反應。

其他居家常見的真菌,還有長在草莓上,造成葡萄灰黴病的灰黴菌,以及讓蘋果腐敗的果腐病菌,與長在紙板或是木板裝潢上的紙板葡萄穗黴(Stachybotr ys chartarum)。

黴菌除了會引發食物中毒與過敏之外,還會造成其他疾病危害。像是「癬」,常發生在皮膚的表面、指甲內、頭皮甚至生殖器等部位,主要是由皮癬菌(Epidermophyton floccosum)、皮屑芽苞菌(Pityrosporum sporumovale)或是念珠菌(Candida spp.)等引起。因為氣侯的關係,「癬」在臺灣是很常見的皮膚疾病之一。另外,根據統計,超過 90% 的慢性鼻竇炎患者對黴菌有過敏反應。黴菌的孢子因為體積微小,藉由空氣傳播,四處飄散,很容易隨著我們的鼻腔進入呼吸道,並一路到達肺部停留。流行病調查也發現,有大約 10% 的過敏性氣喘患者,其氣喘症狀是來自於黴菌過敏。

唉呀,發霉了!該怎麼辦?

食物發黴還能吃嗎?

食物一旦發黴就不能吃了,即使將表面的黴斑移去,黴菌的菌絲也早已經深入食物內部,而黴菌所產生的毒素在生長時,也已經釋放到食物中了,有些毒素就算加熱也難以破壞。正確的作法是,只要懷疑食物發黴,就毫不猶豫的丟棄,因為我們的身體經不起黴菌毒害。還有,過期的花生即使外觀看起還沒事,也要丟棄,因為花生最容易有黃麴毒素殘留。

食物發霉就不要吃了。圖/pxhere

乳酪發黴還能吃嗎?

一般的乳酪發黴後就建議丟棄,因為一般的乳酪是用乳酸菌做的,不會長棉絮狀的毛(菌絲)。如果是白黴乳酪或是藍黴乳酪,因為是由青黴菌(絲狀真菌)所製成,而且在熟成過程,該菌已經變成了優勢菌種,理論上再長毛(菌絲)應該就是原來的青黴菌。

發黴的物品怎麼處裡?

對人體最無害也是最安全的方式,就是用 75% 的酒精來擦拭。浴室裡的黴,可以用稀釋的漂白水去除。

如何防止黴菌生長?

欲防止黴菌生長,最重要的就是控制溫濕度。乾燥低溫(低於 21ºC)的地方,不利黴菌生長。在多雨的季節裡,利用除濕機或是開冷氣來降低室內濕度,高溫的季節裡,讓容易發黴的物品晒晒太陽,利用自然的紫外線與高溫來殺菌。雖然也可以用化學的方式來殺黴菌,不過這些化學品既然殺得了黴菌,就代表對人體的健康同樣不利。

想吃也要有訣竅,菇菇愛好者注意了!

我家旁邊空地長了一朵菇,可以吃嗎?

三個字:不能吃。野菇不是野菜,許多都具毒性,運氣好,拉拉肚子,運氣不好可能就得進醫院。另外,菇類對環境相當敏感,生長的地方如果水或空氣不乾淨,菇會累積這些有毒物質。所以就算在大馬路旁長出美味的牛肝菌(雖然發生的機率很低),它應該也累積了不少汽機車排放的廢氣與重金屬,絕對吃不得。

路邊的菇類可以採來吃嗎?圖/@pxhere

子實體好還是菌絲體好?

坊間常見的菇類健康食品,有「菌絲體」和「子實體」之分,一般消費者可能不太能分辨其差異。菌絲體是菇的「無性世代」或是「營養世代」,子實體則是菇的「有性世代」,市場買到的菇,例如香菇和洋菇等都是子實體。「有性世代」與「無性世代」兩者的代謝途徑迥異,所以產生的二次代謝物也不同。有些菇因為產生子實體需要很長時間,或是沒辦法以人工方式誘發子實體產生,所以一些廠商就會以菌絲體來代替,例如冬蟲夏草或牛樟芝。菌絲體是利用發酵槽以培養液大量生產,生產成本較子實體低廉許多,還可透過調整培養液的成分來改變菌絲體的成分。孰好孰壞,實見仁見智。筆者認為,如有美味、營養又口感極佳的「子實體」(菇)可以食用,又何必選擇包成膠囊的「菌絲體」?

我可以在家種香菇嗎?

理論上可以,不過實際操作起來有困難。種香菇不像種花草樹木――澆水、施肥以及晒太陽就能成功。種香菇首先必須要有殺菌設備,例如壓力鍋,還要調配菇需要的生長基質,不同菇的生長所需不盡相同。操作時,必須在盡量無菌的地方,因為空氣中有太多懸浮的孢子,生長基質很容易被汙染。再來就是要取得菌種。菌種可以自己分離(對一般人來說,難度太高)或是購買,然後就是接種,還需要有涼爽的地方以供生長,走菌與出菇時的照顧更不可馬虎。總歸一句,去買別人(養菇場)準備好的太空包,是最省錢省時又方便有效的方式,能輕輕鬆鬆滿足當城市菇農的心願。

 

 

 

本文摘自《菇的呼風喚雨史》,積木文化,2018 年 11 月出版。

PanSci_96
1006 篇文章 ・ 995 位粉絲
PanSci的編輯部帳號,會發自產內容跟各種消息喔。

0

0
0

文字

分享

0
0
0
死亡的氣味: 家白蟻是祭司還是家庭醫師?
陳俊堯
・2012/10/19 ・758字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 436 ・四年級

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

名字裡有福爾摩沙的家白蟻(Coptotermes formosanus)就是每年某個晚上會大量飛來的那種昆蟲,現在已經成為全球很多地方頭痛的入侵種。白蟻啃木頭是全球性的問題,看起來一根粗粗的木頭可能裡頭早被白蟻啃光光而只好報廢。

有人想過用生物防治法來對付家白蟻,拿真菌造成感染把它除掉。這方法聽起來不錯,但是如果真有這麼簡單,家白蟻早變成菇從地球上消失了。原來白蟻會幫同伴淨身,把身上沾到的孢子去掉,就可以常保健康。這裡有個有意思的問題:白蟻是像祭司每天進行一樣的淨身儀式,而這個演化上留下的儀式剛好可以幫白蟻免受真菌攻擊嗎?還是白蟻是家庭醫師,可以辨別這個同伴身上有没有真菌孢子(白蟻看不見,謝謝),會努力把孢子除掉呢?如果真的能發現孢子,那白蟻是怎麼偵測到的呢?

這群研究人員拿三種高毒性和三種低毒性的真菌來測試。他們讓白蟻全身沾滿真菌孢子,發現測試的真菌越毒,孢子越容易沾黏上白蟻。結果也指出白蟻清除高毒性真菌孢子的速度,遠高於清低毒性孢子的速度。他們接著用分成兩條路的 Y 字迷宮,在其中一條路裡放入一小杯泡水的孢子,測試白蟻會不會憑氣味避開有真菌孢子的方向。結果發現白蟻認得出真菌孢子的氣味,而且如果這真菌越毒,白蟻越知道要避開它。

他們後來用氣體化學分析,證實這些真菌氣味中的確有不一樣的有機分子組成,白蟻能分得出氣味不同是有根據的。結論,白蟻會檢查同伴身上有没有會帶來死亡的孢子氣味。它們可以聞出同伴身上有没有真菌孢子沾黏,如果有的話,會幫同伴把它清掉,而且如果這真菌越毒,代表同伴離死亡越近,它們幫同伴清理的動作會越快。好聰明的小傢伙,好可怕的勁敵。

研究原文

Yanagawa A, Fujiwara-Tsujii N, Akino T, Yoshimura T, Yanagawa T, et al. (2012) Odor Aversion and Pathogen-Removal Efficiency in Grooming Behavior of the Termite Coptotermes formosanus. PLoS ONE 7 (10): e47412.

陳俊堯
109 篇文章 ・ 16 位粉絲
慈濟大學生命科學系的教書匠。對肉眼看不見的微米世界特別有興趣,每天都在探聽細菌間的愛恨情仇。希望藉由長時間的發酵,培養出又香又醇的細菌人。