Thursday, June 13, 2024

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(奇妙的創造)獨一無二的担子菌

香港 蘇美靈

無論任何生物,細胞是它/牠的主要構造。高等生物,包括動  物和植物,每一個細胞有一個細胞核,由父和母的染色體組成, 稱為雙倍體(2n,  DIPLOID)。受孕以前的配子細胞(包括卵子和精子)是單倍體(n,  HAPLOID)。受孕之後,這雙倍體細胞不斷分裂,直到生命完結仍然維持在 2n 狀態。

低等生物,例如藻類和苔蘚類,它們多為單倍體。它們體內的細胞由 n 細胞核不斷分裂,世世代代保持在 n 狀態。

唯獨真菌類的担子菌,在自然界是獨一無二的。真菌界不屬於動物,也非植物,它們包括酵菌、盤尼西林黴菌等。常見的担子菌有菇類生物(可食用的各種菇類包括靈芝、蘑菇、木耳、雪耳、竹笙等)。下圖顯示的是竹笙成熟時的外形 (英文稱為BRIDAL VEIL STINKHORN),因為它那蕾絲般白色的外層像傘, 形態如同新娘的面紗而命名。如此的外形可以增加它的面積以吸引昆蟲傳播它的孢子。

它們的細胞並非 2n 或 n,乃是雙核的(n+n)。其中一個 n 細胞核來自「父」的染色體,而另外一個細胞核 n 則來自「母」的染色體。父與母結合之後並不產生 2n 細胞核(好像其他高等生物),而是產生雙核的構造,即每一個細胞有兩個不同的細胞核。

常見的菇類是由無數的細胞,由菌絲體組成。由於是絲狀,菌絲體有橫隔壁(SEPTUM)隔開每一個細胞。那既然每一「隔」有兩個不同的核,它們又如何確保在兩個細胞核同時分裂之後, 每一「隔」都有兩個不同的核呢?其他生物細胞分裂,就如在下圖所示,它的「後代」都擁有一個雙倍體細胞核,這是正常的細胞分裂結果。生物學者讚嘆「大自然」設計出一個十分巧妙的方法,保證担子菌體內 n+n 細胞分裂後,每一個細胞都是雙倍體, 同時擁有「父」與「母」的細胞核。如上圖所示,這方法是藉着扣子體在雙核菌絲頂端的鉤狀結構(CLAMP CONNECTION) 夾緊連接,使細胞核分裂後,一個細胞核向下移,另一個則維持在原地。

即使有高度智慧的人類也未必可以設計出這巧妙的方法,但 「大自然」(實在是神的代名詞)遠在十五億年前已想出了這一個方法。專家估計這種雙核菌絲使菇類生長速度更快、更粗壯和更強健。



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