蘑菇“製造風”來傳播孢子

蘑菇依靠蒸發來引發一點氣流

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許多人一度認為蘑菇是透過被動地掉落孢子來傳播的,之後這些繁殖包有望被一陣風吹起,並被帶到各處。

但新的研究表明,蘑菇在傳播其種子方面發揮著更積極的作用:它們“製造風”來攜帶其孢子傳播,加州大學洛杉磯分校的研究員馬庫斯·羅珀說。

蘑菇透過允許水分蒸發來產生氣流。“蘑菇本質上是完全不保護其水分不蒸發的,”羅珀告訴《生命科學》。


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這種蒸發使它們能夠冷卻下來,因為從液態水到蒸汽的相變會消耗熱能。冷空氣比暖空氣密度更大,並有流動和擴散的趨勢,他補充說。蒸發還會產生水蒸氣,而水蒸氣的密度比空氣小。這兩種力有助於將孢子從蘑菇中帶出,並給它們一點上升力,他說。這種上升力可以將孢子水平和垂直地帶到 4 英寸(10 釐米)的高度,他說。

羅珀說,蘑菇通常生活在森林地面上,在原木下或在預計風不會到達的非常狹窄的地方。他補充說, “製造風”的能力有助於使孢子有更好的機會找到新的、潮溼的著陸地點並開始生長。

羅珀和康涅狄格州哈特福德三一學院的實驗流體力學教授埃米莉·德雷塞爾,用雷射和高速攝像機可視化了蘑菇孢子的傳播。他們將這些影像與蘑菇的失水計算和溫度讀數相結合,以顯示真菌是如何產生自己的氣流的,羅珀說。他們建立了從各種物種中發出的孢子的影像,包括毒蠅傘,一種致幻蘑菇。

該研究今天(11 月 25 日)在美國物理學會流體動力學分部的年度會議上發表,表明所有產生蘑菇的真菌都可能具有以這種方式傳播孢子的能力,羅珀說。

哈佛大學的真菌學家安妮·普林格爾最近的研究發現,真菌還以其他方式積極傳播孢子,例如以高速連續噴射它們。

這項由羅珀和德雷塞爾進行的研究提供了另一個例子,說明“真菌是如何積極地操縱其環境的”,未參與這項研究的普林格爾說。“即使我們認為它們是被動的,它們在移動自己方面也相當活躍。”

儘管這項研究使用雷射來視覺化孢子的傳播,但在自然環境中可以看到蘑菇正在做它們的事情。“如果你晚上帶著手電筒進入樹林,你可以看到孢子像巨大的雲一樣散發出去,”羅珀說。

羅珀說,真菌是“生物學的暗物質”,人們對它們知之甚少。例如,科學家甚至不確定有多少物種,儘管估計範圍從 60 萬到 600 萬個物種不等,普林格爾說。

電子郵件道格拉斯·梅因或在TwitterGoogle+上關注他。文章最初發表於生命科學

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Douglas Main is an independent journalist who covers environmental issues, the natural world and a range of other scientific topics. His writing has appeared in the New York Times, the Atlantic, MIT Technology Review, Hakai Magazine and other publications. Until recently, he was a senior writer and editor at National Geographic. Follow him on X (formerly Twitter) at @douglas_main.

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