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會找鑽石礦的植物:Pandanus candelabrum

葉綠舒
・2015/05/06 ・693字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 473 ・五年級

植物可以幫助採礦,這已經不能算是新聞了;以前就知道生長在斯堪地那維亞剪秋羅屬的的Lychnis alpina 與生長在中非的Haumaniastrum katangense因為可耐銅,所以經常被發現長在銅礦附近,也成了尋找銅礦的人的指標植物。

Lychnis alpina.  credit:wiki
Lychnis alpina.
credit:wiki
Haumaniastrum katangense. credit:copperflora.net
Haumaniastrum katangense.
credit:copperflora.net

不過,若是說植物可幫忙採鑽石,可能會有不少人跳起來!邁阿密的佛羅里達國際大學(Florida International University in Miami)的Stephen Haggerty,發現露兜樹屬的Pandanus candelabrum似乎特別喜愛長在風化的金伯利岩形成的土壤(kimberlite soil)上。

Pandans candelabrum.  credit:wiki
Pandans candelabrum.
credit:wiki

金伯利岩含有豐富的鎂、鉀、與磷,不知道Pandans candelabrum是否因為喜愛高鎂、鉀、磷的環境,所以生長在金伯利岩土上呢?但由於金伯利岩的形成是由於地底深處的火山爆發時,把岩漿給帶上來;因此金伯利岩常含有鑽石,成為挖掘鑽石礦的人的目標。可是金伯利岩通常都在地底下150-450公里深的地方,因此並不容易在地表上發現。

發現這種植物可能是「有鑽石!」的指標,自然會方便許多;雖然以目前世界上已知有金伯利岩的地方,大約只有十分之一含有鑽石;而這十分之一之中,又只有十分之一含礦量值得開採。但若Pandans candelabrum真的可以作為指標的話,尋礦這件事應該也會容易些吧,不是嗎?只是不知道是否會危害到它的生存?

原刊轉載自作者部落格

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葉綠舒
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陸上生命的根源:菌根菌——《真菌微宇宙》

azothbooks_96
・2021/09/26 ・1538字 ・閱讀時間約 3 分鐘
  • 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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azothbooks_96
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