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巫師的黑暗咒語,黑麥角菌與麥角菌──《菇的呼風喚雨史》

PanSci_96
・2018/12/08 ・2295字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 570 ・九年級

麥角(ergot)是穀類作物如小麥被真菌感染後所形成的黑色麥角菌硬粒,含有複合生物鹼,食用後會出現循環與神經傳導的問題。麥角中毒(ergotism)可引起一系列令人痛苦的副作用。開始於相對溫和的感覺,如頭痛、全身發燙以及皮膚瘙癢,之後會痙攣、抽搐、意識障礙、出現幻覺和精神病症。更嚴重的情況下,身體組織會出現物理性副作用,例如失去末梢神經感覺能力、全身腫脹、出現水泡、乾性壞疽,最後甚至會死亡。

今日,歷史學家猜測過去的一些奇怪事件,可能都是因為人們誤食黑麥角菌導致中毒所引起的幻覺,中毒症狀也可能引發狼人、女巫的傳說與煉獄景象。

麥角。圖/《菇的呼風喚雨史》p.170

黑麥角菌 Claviceps purpurea 小百科

  • 原生地(發現地)
    世界各地都有發現,但是主要在歐洲與非洲。
  • 拉丁名稱原義
    Claviceps,Clavi 來自拉丁文的 clava 是「club」,「棒狀構造」的意思。
    –ceps 則是由字根 –headed 指的是「頭」,由其外形而來。
    purpurea,紫色。
  • 應用
    迷幻、疾病與醫療藥用。

詛咒、中邪,還是天啟?麥角中毒帶來的「異象」

西元 944 年,法國的中南部發生了「火疫病」(fireplague),得病後會因為身體循環降低導致四肢末端壞疽、木乃伊化。由病徵的描述以及感染途徑與規模,幾乎可以斷定是「麥角病」所引起。之後的六百年間,隨著戰爭或饑荒,這種病在歐洲發生了無數次,尤以法國最為嚴重,史料裡充斥著四肢脫落而死,生肉腐爛發出惡臭,或整個村莊居民同時中毒等駭人聽聞的記載。

在十七世紀以前,麥角中毒的流行往往被視為是上帝為了懲罰人類,用聖火燒掉受罰者的四肢。麥角病至今仍有「聖安東尼之火」(The Temptation of St Anthony)之別名。

舞蹈狂(Dancing mania)又有舞蹈疫(dancing plague)、聖約翰的舞蹈(St John’s Dance)、聖維圖斯的舞蹈(St. Vitus’ Dance)等別名,是一種於十四至十七世紀之間,主要發生在中歐的群眾現象。發生時,通常是一群人開始不正常的舞蹈,有時多達上千人,無論男女老幼,所有人日夜舞蹈直到筋疲力竭而倒下。中毒事件往往出現在洪水或是多雨的生長季節,而潮濕的季節適合麥角菌生長,根據種種線索推論下來,麥角中毒引起的幻覺和抽搐是最可能的解釋。

舞蹈狂。圖/畫家:Pieter Breughel the Younger (1564-1638) @wiki

麥角菌 Neotyphodium sp. 小百科

  • 原生地(發現地)
    世界各地都有發現。
  • 拉丁名稱原義
    Neotyphodium,Neo 是「新」的意思。typhodium 是由拉丁字 typhous 而來,意思是「蒸氣」。到了希臘字變成 tŷphos 意思是「發燒」或是 túphō 也就是「發煙」的意思。到了原始印歐語系,變成「dhubh–」意思是「跟灰塵一樣散開」。
  • 應用
    迷幻、疾病與醫療藥用。

舞蹈狂事件最早的記錄出現在 1020 年代,德國貝恩堡(Bernburg)有十八個農夫忽然圍著教堂唱歌跳舞。1237 年,一大群小孩從愛爾福特(Erfurt)步行到阿恩斯塔特(Arnstadt),全長約二十公里,一路上不間斷的又是跳躍又是跳舞,就和童話故事《吹笛人》(Pied Piper of Hamelin)的描寫不謀而合。1278 年,在德國莫茲河(River Meuse),約莫二百人在莫茲河的橋上跳舞,跳到所有人都倒下為止。大規模流行發生在 1373 至 1374 年之間,橫掃英國、德國、荷蘭、比利時、法國、義大利與盧森堡。之後陸陸續續在歐洲各地發生,直到十七世紀,舞蹈狂就突然消失了。

十二世紀至十六世紀,歐洲盛行「審判女巫」。許多發生群眾集體追捕與審判女巫的地區,都是以極度容易感染麥角菌的黑麥為主食,而「被詛咒」的症狀,也與麥角中毒一致。因此,雖然沒有直接的歷史考究,間接證據已足以解釋,人們歇斯底里追殺女巫,其實是吃了黑麥角菌而中毒的緣故。

1730 至 1740 年代,新英格蘭的殖民地發生了「第一次大覺醒」事件,當時人們認定集體接收到神的旨意,過程中,不少人看見了異象,並解釋成神傳來訊息。然而,根據描述,這應該又是另一次的集體麥角中毒事件。

瘋狂之外,麥角的醫藥用途

自人類開始農耕,麥角菌就悄悄跟隨。根據記載推測,黑瘟疫疾病流行發生的原因,也因為人們長期食用被麥角生物鹼等毒素汙染的麵包所致。直到 1765 年,天梭(Simon– Andre Tissot)提出麥角中毒的罪魁禍首是麥角菌,自此,人們才漸漸了解這種致病真菌。

麥角最早在十六世紀末,有被當作草藥使用的紀錄。歐洲助產士用黑麥角菌核來加速分娩,產婦食用後,可以縮短分娩的時間數小時。十九世紀的美國醫生斯登醫師(Dr. John Stearns)也提出了麥角的催產性質。許多麥角生物鹼或其衍生物也已被作為藥物使用──酒石酸麥角胺為中樞神經系統用藥,是一種解熱鎮痛劑,可緩解偏頭痛;溴隱亭,麥角靈的衍生物,可以抑制激素的過量分泌,用於治療肢端肥大症和高催乳素血症。溴隱亭也可治療帕金森氏症,作用就和多巴胺一樣,能直接作用於腦細胞,因而改善帕金森的症狀。

歐洲助產士用黑麥角菌核來加速分娩。圖/pxhere

「愛睏草」(Achnatherum robustum)裡的麥角菌內生菌,可以幫助睡眠。北美和中美洲印第安人會使用愛睏草來當作安眠藥和睡眠誘導劑。真正使用愛睏草的歷史可能更久遠,來自早期的馬雅文化,由西元前約 2500 年的馬雅帝國一路傳承下來,直到現今的中美洲。

  • 迷幻 LSD
    霍夫曼(Albert Hofmann)在瑞士山德士藥廠中,負責研發娛樂性藥物,他的開發對象正是麥角鹼。1943 年 4 月的某一天,霍夫曼在實驗室裡頭昏眼花,懷疑是某種物質透過皮膚被吸收,進而發現了 LSD25。LSD 是「麥角二乙醯胺」(德文:lysergsäure–diäthylamid)的簡稱,為一種強烈的半人工致幻劑。經過一系列實驗之後,LSD 很快就傳遍世界各地,開啟了「迷幻時代」。

 

 

 

本文摘自《菇的呼風喚雨史》,積木文化,2018 年 11 月出版。

 

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帶孩子一起,認識我們身邊的好細菌與壞細菌——《細菌與病毒》
台灣愛思唯爾_96
・2022/07/13 ・836字 ・閱讀時間約 1 分鐘

好細菌能讓我們的身體發揮重要的功能,但壞細菌卻會溜進我們體內,害我們生病!該怎麼趕跑討厭的壞細菌呢?

圖/台灣愛思唯爾

這些就是細菌
These are bacteria.

肉眼看不見的細菌,可是五花八門。

圖/台灣愛思唯爾

細菌是很小很小的生物。
Bacteria are very small living things.

細菌比我們的細胞還要小,但別小看了這群生物。

圖/台灣愛思唯爾

你的身體裡面跟外面,都有很多細菌,這一大群細菌就叫做微生物相
Your body has lots of bacteria both inside and outside. This is called your microbiome.

身體若要維持健康,缺不了一群好細菌。

圖/台灣愛思唯爾

抗生素只對細菌有用,卻對病毒或真菌沒有效,所以沒辦法讓病毒引起的感冒好起來。
Antibiotics only work on bacteria, not viruses or fungi, so they won’t help you get over a cold (which is a virus).

細菌、病毒、真菌可是不一樣的病原體喔。

圖/台灣愛思唯爾

很多抗生素都會黏住細菌體內稱為蛋白質的特殊小工人。
Many antibiotics stick to special workers in the bacteria, called proteins.
在抗生素的作用下,蛋白質就沒辦法做它們的工作了,例如蓋細胞壁或是閱讀指令。
With the antibiotic in the way, the protein can’t do its job, like building a wall or reading instructions

抗生素的作用機制各異,像是阻止蛋白質工作。

——本文摘自《寶寶醫學院:中英雙語繪本系列套書》(細菌與抗生素),2022 年4月,台灣愛思唯爾出版。

台灣愛思唯爾_96
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愛思唯爾(Elsevier)於1880年成立於荷蘭阿姆斯特丹,是全球首要經營醫學、科學和技術資訊產品及出版服務的出版商。台灣愛思唯爾致力深耕繁體中文版的醫學知識內容,包含專業教科書、醫學資料庫,以及符合大眾需求的知識普及書。

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真菌與藻類的共生體,有著「陸上的珊瑚」之稱——地衣
許阿鳥_96
・2022/03/23 ・2967字 ・閱讀時間約 6 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

地衣是可以作為空汙指標的生物

爬山的時候,路邊的石頭上、樹皮上,常常可以見到一層有點粉粉的、很像青苔的小生物。它們有綠色、灰色、黃色、紅色,呈現殼狀、葉狀、枝狀等各種形狀。它們的名字叫「地衣」,雖然常常與苔蘚混淆,不過它們並不是植物,而是真菌和藻類的共生體:真菌形成外殼,提供藻類保護;藻類行光合作用,提供真菌養分。科學家稱呼地衣時習慣以真菌的名稱來代表。由於它們也是靠共生藻提供養分,又有多變、多彩的外形,所以有「陸上的珊瑚」之稱。

地衣對空氣中的化學成分很敏感,可以作為空氣汙染的指標。因此,如果你家附近的路邊、行道樹上出現地衣,那代表你家附近的空氣很乾淨喔!除此之外,由於地衣的生命力強韌,它們通常都是一片荒蕪的環境中的先驅,在植物長出來之前,地衣就會先一步到達,把岩石分解成土壤,為之後的生態系打下基礎。在嚴寒的極地,冬季寸草不生,只有地衣可以生長。因此,地衣也是馴鹿等野生動物度冬重要的食物來源。

地衣可以做成染劑,而大家熟悉的石蕊試紙當中使顏色變化的成分,也是從地衣中提煉出來的。以下,就讓我們來認識一些美麗的地衣吧。

石蕊

石蕊屬於石蕊科(Cladoniaceae)、石蕊屬(Cladonia),屬於枝狀地衣,形狀就像一支支直立起來的粉綠色小喇叭,生長在中高海拔向陽的岩石上。

攝影:Cleyera Chou

地衣的繁殖構造稱為子囊果(ascocarp),有些種類的石蕊在小喇叭的邊上會長出鮮紅色的子囊果,像不像帶著紅色帽子的英國士兵呢?因此,這些地衣又被稱為「英國士兵地衣(British Soldier Lichen)」。

攝影:Cleyera Chou

地卷

地卷屬於地卷科(Peltigeraceae),地卷屬(Peltigera),屬於葉狀地衣,形狀就像一個黑色的手掌,有尖尖的橘色指甲。其實,「指甲」的部分是它的子囊果,由於形狀扁平,又稱為子囊盤(apothecium)。生長在山區潮濕的土壤、岩石和樹皮上。因為它們的形狀很像狗的牙齒,在英文中被稱為「狗地衣(dog lichen)」。在中世紀的歐洲,由於形狀很像狗牙的緣故,地卷被認為可以治療狂犬病。人們會把地卷磨成粉末,加入胡椒和熱牛奶,作為治療狂犬病的偏方。

攝影:Cleyera Chou

裸緣梅衣

梅衣科(Parmeliaceae)是目前已知最大的一個地衣科,有 77 屬 2765 種,形態、生長環境各有不同。其中,裸緣梅衣屬(Parmotrema)是很大的一個屬,包含了多種十分常見的地衣。圖中的大裸緣梅衣(Parmotrema tinctorum)就是最常見的地衣之一。

它們是葉狀地衣,顏色從灰綠到灰白,形狀有點像嚼過的口香糖,壓扁後黏在樹皮上的樣子。它們生長在中低海拔的樹皮上,經常出現在都市的行道樹幹上。下回,仔細觀察住家附近的行道樹,或許可以發現它們的蹤跡喔!

一張含有 真菌, 樹, 室外, 岩石 的圖片

自動產生的描述
攝影:許翠庭

絨衣

你是否見過山壁上、岩石上、樹皮上長出黃綠、褐綠色的絨毛呢?它們不是青苔,而是絨衣屬(Coenogonium)的地衣。絨衣是一類很特別的地衣,大部分的地衣都是由真菌外殼決定形狀,但絨衣卻是由絲狀的共生藻——橘色藻屬(Trentepohlia)構成主要的形狀,這也是為什麼絨衣摸起來毛茸茸的原因。翻起一片片絨衣,有時可以看到點狀的子囊盤長在絨毛的背面。

一張含有 魚 的圖片

自動產生的描述
攝影:許翠庭

松蘿

和上述的裸緣梅衣一樣,松蘿屬(Usnea)也是屬於梅衣科,形態卻大不相同。它們是枝狀地衣,長得像淺綠色的頭髮,和園藝店常見的空氣鳳梨十分相似。其實,空氣鳳梨是被子植物中的鳳梨科(bromeliaceae) 鐵蘭屬(Tillandsia),松蘿是真菌、藻類共生而成的地衣,兩者是完全不一樣的。松蘿生長在中、高海拔霧氣豐富的森林中,常常與下面會提到的樹花(Ramalina)一起出現在樹枝、樹幹上。

攝影:Cleyera Chou

樹花

樹花屬於樹花科(Ramalinaceae)樹花屬(Ramalina),形態和松蘿有點相似,都是淺綠色的枝狀地衣,差別在於樹花比較短,呈現一束束的簇生狀態;松蘿則長了許多,垂掛在樹枝上。圖中的圓盤狀構造,是樹花的子囊盤。

樹花和松蘿是好朋友,常常一起出現在中、高海拔雲霧森林的樹枝和樹幹上,喜歡生長在樹的向陽面。樹花含有一種稱為松蘿酸(Usnic acid)的化學物質,是製做抗生素的重要原料。

攝影:Cleyera Chou

膠衣

膠衣屬於膠衣科(collemataceae)。膠衣科的地衣有一個特徵:大部分的地衣主要的共生藻類都是綠藻(chlorophyta),但膠衣科地衣主要的共生藻類都是藍綠細菌(cyanobacteria),因此,膠衣科的地衣形態成膠狀,有點像橡皮的質感,和其他地衣很不一樣。圖中的地衣屬於膠衣科的貓耳衣屬(Leptogium),生長在低海拔的森林中,樹幹的陰涼面。粉紅色圓盤狀構造是它的子囊盤。

攝影:Cleyera Chou

肺衣

肺衣屬於肺衣科(lobariaceae)肺衣屬(Lobaria),同時含有綠藻與藍綠細菌兩種共生藻類。它們有皮革的質感,葉面上有許多凸起的脈和凹下的凹槽,背面則有肺泡一般隆起的小包,裡面含有共生的藍綠細菌。由於形態很像肺臟,有肺泡般的構造,因此被稱為「肺衣」。

在許多文化中,肺衣都具有藥用的功能。例如在中醫的系統裡,肺衣被稱為「老龍皮」,有消食健脾,利水消腫,祛風止癢的效果,在印度、義大利等地也有藥用的紀錄。此外,肺衣中也可以提煉出松蘿酸,作為抗生素使用。

攝影:Cleyera Chou

赤星衣

赤星衣屬於赤星衣科(haematommataceae)赤星衣屬(Haematomma),屬於殼狀地衣,生長在樹皮表面。赤星衣有鮮紅色的子囊盤,非常醒目。

攝影:Cleyera Chou

盤腎衣

盤腎衣屬於盤腎衣科(nephromataceae)盤腎衣屬(Nephroma),形狀像一片一片的小蚌殼,生長在樹皮上。

攝影:Cleyara Chou

地衣雖然不起眼,仔細看卻擁有各異其趣的美麗。下次爬山時不妨放慢腳步,仔細看看這些小生命,將會發現許多驚奇唷!

參考資料:

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許阿鳥_96
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台大生態學與演化生物學研究所畢業。火星上的人類學家。

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陸上生命的根源:菌根菌——《真菌微宇宙》
果力文化
・2021/09/26 ・1538字 ・閱讀時間約 3 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

  • 作者 / 梅林.謝德瑞克
  • 譯者 / 周沛郁

我們目前還不清楚菌根關係最初是怎麼形成的。有些人大膽提出,最初的相遇溼黏而沒有條理──藻類被沖上泥濘的湖岸和河岸,而真菌在這些藻類體內尋找食物和庇護。有些則主張,藻類來到陸地時,體內已經帶著真菌夥伴了。里茲大學(University of Leeds)教授凱蒂.菲爾德(Katie Field)解釋,不論如何,「它們很快就變得依賴彼此」。

常出現於兒童繪本的毒蠅傘,就是一種能與植物共生的菌根真菌。圖/WIKIPEDIA by R Henrik Nilsson

菲爾德是一位傑出的實驗者,投入多年的時間研究現存最古老的植物支系。菲爾德用生長箱模擬遠古的氣候,並用放射性示蹤劑,測量生長箱裡真菌和植物之間的交換作用。真菌與植物的共生方式提供了線索,讓我們了解植物和真菌遷移到陸地的最早階段是怎麼互動的。化石也讓我們一瞥這些早期的聯盟。最精細的樣本來自大約四億年前,含有明確的菌根菌痕跡──羽狀瓣和今日一模一樣。菲爾德讚歎道:「你可看到真菌居然就長在植物細胞裡。」

最早的植物幾乎只是一坨綠色組織,沒有根或其他特化的結構。而這些植物逐漸演化出粗糙的肉質器官來容納真菌同伴,真菌則搜尋土壤中的養分和水。最初的根演化出來時,菌根關係已經存在五千萬年了。菌根菌是陸地上後續所有生命的根源。菌根(mycorrhiza)這個詞真是取得好。根(rhiza)隨著真菌(mykes)存在於世。

數億年後的今天,植物演化出更細、生長更快、更能見機行事的根,這些根表現更像真菌。不過即使是這些根,探索土壤的表現也無法超越真菌。菌根的菌絲比最細的根細了五十倍,長度可以超越植物根部達一百倍,比植物根部更早出現在植物上,延伸到根系之外。有些研究者更進一步。我的一位大學教授向一班吃驚的學生吐露:「植物其實沒有根,只有真菌根,也就是菌根。」

毒蠅傘在樹的細根上形成的外生菌根。圖/WIKIPEDIA by Ellen Larsson

菌根菌太多產,菌絲體占土壤中活生物量的二分之一到三分之一。根本是天文數字。全球土壤表層十公分之中,菌根菌絲的總長度大約是我們銀河系寬度的一半(菌絲長 4.5 × 1017 公里,銀河系寬度 9.5 × 1017 公里)。如果把這些菌絲熨成一片,總表面積是地球上乾燥土地面積的二點五倍。然而,真菌不會停滯不動。菌根菌絲迅速死去、再度生長(一年十到六十次),一百萬年後,累積的長度會超過已知宇宙的直徑(菌絲長 4.8 × 1010 光年,已知宇宙直徑是 9.1 × 109 光年)。菌根菌已經存在了大約五億年之久,而且不限於土壤表層十公分的地方,所以這些數字顯然低估了。

植物和菌根菌在彼此的關係中產生一種極化現象──植物的莖處理光與空氣,真菌和植物的根則處理周圍的土壤。植物把光和二氧化碳打包成醣類和脂質。菌根菌則把固著在岩石裡的養分拆開,分解物質。這些是真菌在雙重棲位下的情況──真菌一部分的生命發生在植物體內,一部分在土壤中。菌根菌駐紮在碳進入陸生生命循環的入口,牽起大氣和土地的關係。時至今日,菌根菌就像擠進植物葉和莖裡的共生真菌,會幫助植物應付乾旱、炎熱和其他許多陸地生命一開始就有的逆境。我們稱為「植物」的,其實是演化成來栽培藻類的真菌,以及也演化來栽培真菌的藻類。

——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

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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。