真菌世界的诗意与烧脑之旅

作者默林·谢尔德雷克展示了这个被忽视的界门对地球生命至关重要的作用

伞菌。

在他的著作《缠绕的生命》Entangled Life, 中,科学家默林·谢尔德雷克向我们介绍了地球故事中被严重低估的角色。真菌物种数以百万计——真实数字尚不清楚。它们是几乎所有生命方面的平台和伙伴。没有真菌,就没有我们。谢尔德雷克的书是一封写给我们从未意识到自己拥有的伙伴的诗意信件。最近,他就智力的本质、迷幻药以及创意家庭酿造等问题,回答了《心灵 Matters》编辑加雷思·库克提出的问题。

[以下是采访的编辑稿。] [An edited transcript of the interview follows.]

是什么吸引您研究真菌?


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我一直对事物转化的方式着迷。坚硬的木头变成土壤,糖变成酒精,一团面团发酵成面包。但是如何实现的呢?我的疑问常常把我引向真菌——代谢领域的巫师,它们拥有惊人的能力来安排和重新安排世界。真菌可以消化许多东西,从木头到岩石再到煤油。如果没有它们的分解能力,我们的生活将是不可想象的。如果没有任何东西分解,地球将被动植物的尸体堆积成公里深。我记得小时候试图理解这个想法时感到头晕目眩:我们的生活发生在分解留下的空间中。创造者创造;分解者解构。除非分解者解构,否则创造者就无物可用。这是一个改变了我理解世界的方式的想法——并且它继续激发我对这些生物的好奇心,它们负责如此之多,却大多生活在人们的视线之外。

随着我的生物学研究的进展,我对共生现象越来越感兴趣,共生是不相关生物之间形成的密切关系。生命是一个亲密合作的故事。真菌是地球历史上一些最引人注目的共生现象的主要参与者。例如,植物大约在 5 亿年前才从水中走出来,这要归功于它们与真菌的关系,真菌充当了它们的根系,直到植物的祖先能够进化出自己的根系。今天,几乎所有植物都依赖这些真菌(称为菌根真菌,源自希腊语中的真菌“mykes”和根“rhiza”),它们形成复杂的网络,遍布土壤,搜寻养分,并与植物伙伴进行交换。

了解这些关系让世界看起来不同了。在高中时,我被教导将植物视为独立的个体。但事实证明,它们是复杂关系网络的产物:菌根真菌比木材、叶子、花朵甚至根更古老,是植物性的更古老的部分。我们所说的植物实际上是已经进化到耕作真菌的藻类,而真菌也已经进化到耕作藻类。它们的古老关系是维持陆地上几乎所有生命的食物链的基础。这曾经是——并且仍然是——对我来说一个巨大的想法。我发现自己充满了疑问,并决定研究这种创造世界的联系及其地下影响网络。我尚未从这种错综复杂的探究中走出来,并且不认为我很快就会走出来。真菌受到的关注仅为动植物的一小部分,我们才刚刚开始了解这个令人费解的生命王国。无论从哪个角度看,都有许多悬而未决的问题。

您写到真菌如何挑战我们思考智能的方式。您能解释一下这个想法吗?

经典的科学智能定义使用人类作为衡量所有其他物种的标准。从这个角度来看,智能至少需要一个大脑,通常还需要一个思维。由于真菌和植物一样,看起来或行为方式都不像我们——也没有大脑——它们长期以来远未达到这些以人类为中心的标准。值得庆幸的是,在过去的几十年里,智能的概念已经深化和扩展。大脑并非从零开始进化出它们的技巧:它们的许多特征反映了远在可识别的大脑出现之前就存在的更古老的过程。今天,许多人认为,思考生物体是否智能不太有帮助——而更有效的是询问生物体(或者,实际上,计算机)可能在多大程度上表现出智能行为。目前有各种各样的定义。大多数定义指的是生物体接收和处理来自环境的信息、解决问题、适应新情况以及在替代行动方案之间做出选择的能力。

在这种更具包容性的图景中,真菌在许多方面都对智能问题提出了严峻的挑战。蘑菇只是真菌的子实体:在大多数情况下,真菌以分支、融合的管状细胞网络(称为菌丝体)的形式生活。这些网络可以蔓延数十甚至数百米,并受到源源不断的感官信息的冲击。而且,不知何故,在没有大脑的情况下,真菌能够整合这些多重数据流,做出决策,并确定合适的行动方案。真菌可以在迷宫中找到两点之间的最短路径(很像粘菌,或 Physarum,它已成为无脑解决问题的代表性生物)。它们可以劫持昆虫的身体,并以惊人的精确度控制它们的行为。它们可以与植物协商复杂的贸易关系。它们与其他生物体以及自身的遥远部分保持着无数的沟通渠道。一些真菌物种的菌丝体具有电兴奋性,并传导电活动尖峰(类似于动物神经细胞中的电脉冲),研究人员正在研究将真菌网络用作活体电路板或“生物计算机”的方法,这些方法可以解决路由问题或用作环境传感器。

为什么有些真菌会产生改变精神的药物,如 psilocybin(裸盖菇素)?

真菌的代谢独创性以多种方式影响着人类生活:面包、酒精、奶酪、酱油、青霉素、抗癌药物、使器官移植成为可能的免疫抑制剂——清单很长。但是,某些真菌制造改变精神的化学物质(如 psilocybin)的能力,这些化学物质会悄悄进入我们大脑的运作机制,这一点尤其令人着迷,并且长期以来一直是困惑和猜测的根源。真菌和植物都会产生多种对动物具有改变精神作用的物质。有时,这些化合物充当威慑物:例如,尼古丁由某些植物产生,会使昆虫麻痹,而咖啡因会抑制它们的食欲。像死帽菇这样的蘑菇用致命的毒药保护自己。其他植物和真菌中含有的致幻剂可能有助于迷惑食草动物,使其不再想着下一顿饭。麦角菌(最初从中提取出迷幻药 LSD)会引起一系列可怕的症状——从抽搐到难以忍受的灼烧感——这表明这些化学物质的进化可能是为了阻止动物害虫。(我应该补充一点,LSD 本身不具备这些特性。)

psilocybin 的情况不太明确。目前最好的估计是,第一种“神奇”蘑菇起源于大约 7500 万年前,在腐木和喜粪真菌中——比我们 Homo 属进化早数千万年。这些栖息地也是以真菌为食或与真菌竞争的昆虫的家园,这导致一些研究人员提出,psilocybin 具有强大的神经活动,可能是为了通过引起混乱或抑制食欲来保护蘑菇免受饥饿动物的侵害而进化出来的。问题是,如果 psilocybin 的进化目的是成为一种威慑物,那么它就不是很有效。有些蚋和蝇的物种经常在神奇蘑菇内安家。蜗牛和蛞蝓吞食它们,但没有明显的副作用。并且已经观察到切叶蚁积极地觅食某种类型的 psilocybin 蘑菇,并将它们完整地带回巢穴。这些观察结果导致一些人提出,psilocybin 反而起到了诱饵的作用,以某种方式改变了动物的行为,从而使真菌受益——尽管具体如何,尚不清楚。答案可能介于两者之间。对某些动物有毒的 psilocybin 蘑菇对于那些能够产生抵抗力的动物来说仍然可能是一顿美餐。例如,某些种类的苍蝇对死帽菇产生的毒药具有抵抗力,因此几乎可以独占它们。

有趣的是,今天许多产生 psilocybin 的真菌发现自己处于非常不同的困境中。无论 psilocybin 最初提供什么益处,它与人类思维的互动已经改变了那些能够产生它的真菌的进化命运。Psilocybin 当然不会起到人类驱避剂的作用——为了有机会过量服用,人类必须吃掉大约比平均旅程所需的蘑菇多 1000 倍的蘑菇。事实上,恰恰相反。人类寻找产生 psilocybin 的真菌,将它们运送到世界各地,并努力开发新的栽培方法。(人类似乎不是唯一对此感兴趣的生物:北美真菌协会负责中毒报告的真菌学家之一迈克尔·博伊格告诉我,有很多狗吃了精神活性蘑菇的案例,其效果似乎让人类观察者感到熟悉。他只处理过一次关于一只猫反复吃蘑菇,似乎变得非常“蘑菇化”的报告。)一个新的驯化故事正在如火如荼地进行。在橱柜、卧室和仓库中,少数热带真菌物种在原本不适宜居住的温带气候中开始了新的生活。在与一种新型动物碰撞的过程中,一种曾经可能用于迷惑害虫的化学物质已经转变为一种闪闪发光的诱饵。

说到驯化,我了解到您喜欢发酵项目。您在家做什么?如果您要给客人品尝一些东西,您会选择什么?

是的,我非常喜欢发酵。除了美味的风味和健康益处外,还有一种令人满意的困惑,即谁——微生物还是人——在驯化谁,这种视角转变我认为对我的以人为中心的观念来说是一剂良药。我的兄弟科斯莫和我有一个发酵棚,我们在那里制作各种东西。泡菜、韩式泡菜和德国泡菜是主食,发酵辣椒酱也是如此——我们的墨西哥辣椒辣椒酱一直是最受欢迎的。还有一种叫做甜菜根格瓦斯(kvass)的饮料,它的味道浓郁、滋养,与众不同:浓郁而朴实,带有一丝刺激。它单独饮用很棒,但也可以混合到任何鸡尾酒中。如果有客人不请自来,我肯定会拿出格瓦斯。

然后是酒精饮料,从干蜂蜜酒到荨麻啤酒。我用从艾萨克·牛顿的苹果树上收获的苹果酿造了一种苹果酒——名为“Gravity”(引力)。(其中三棵树在英国剑桥生长——用从牛顿家族老宅的一棵老树上剪下的枝条种植的。)还有一种美味的苹果酒,是我和科斯莫用从查尔斯·达尔文故居的果园里采集的苹果酿造的,我们称之为“Evolution”(进化)。我特别喜欢根据历史文献中记载的食谱进行酿造。古老的酿造食谱记录了在过去几百年里,酵母如何在人类的生活和思想中留下印记。酵母直到 19 世纪才被发现是微生物,这意味着在许多文本中,酵母是无声的伴侣——人类文化中无形的参与者。事实上,酵母的转化能力长期以来一直被拟人化为神圣的能量、精神或上帝。归根结底,酿造食谱是解释物质如何分解的故事,并且很好地提醒我们,我们讲述的故事很重要。你听到的关于谷物的故事决定了你最终得到的是面包还是啤酒。你听到的关于牛奶的故事决定了你最终得到的是酸奶还是奶酪。你听到的关于苹果的故事决定了你最终得到的是酱汁还是苹果酒。

您是专门研究神经科学、认知科学或心理学的科学家吗?您是否读过最近发表的同行评议论文,并希望撰写相关文章?请将建议发送给《心灵 Matters》编辑加雷思·库克。加雷思是一位普利策奖获奖记者,是《美国最佳信息图表》Best American Infographics 系列编辑,可以通过 garethideas AT gmail.com 或 Twitter 联系他

@garethideas.

加雷思·库克是一位普利策奖获奖记者,他编辑《大众科学》大众科学 的“心灵 Matters”在线新闻专栏。

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