植物之谜：树木与真菌的相互依恋

树木和真菌相互依恋的现象，很长时间都是个难解之谜。在100多年前，一种叫水晶兰的植物引起了科学家的广泛兴趣，水晶兰的身上没有叶绿素，茎上不长叶子，而是覆盖着无色的小鳞片，形态上很像某些寄生植物。从此以后，植物学家对水晶兰如何吸取营养问题展开了一场激烈的争论。由于它不具备叶绿素，显然只能摄取现成的有机养料，但它是如何得到养料的呢？是像腐生植物那样完全依靠自己获取营养，还是如同寄生植物那样从树根上获取营养呢？

为了解决这个问题，新俄罗斯大学的波兰籍学者卡缅斯基决定着手研究这种奥妙的植物。到19世纪80年代，他通过大量的实验雄辩地证明，水晶兰不是寄生植物，完全是从土壤里获得有机营养。他发现，水晶兰根的整个表皮覆盖着密密麻麻的某种真菌的菌丝，菌丝体比表皮本身厚1～2倍。小根的末梢是在真菌鞘里，单独或成束的菌丝从四面与真菌鞘分开，这与寄生真菌有所不同，因为后者的菌丝只在根的表面，而不侵入到根的组织中去。显然，水晶兰是由菌丝承担了供水和营养的任务，在生理上取代了根毛的作用。

水晶兰中的奇妙现象，使更多的学者开始对兰科植物进行全面研究。他们发现，兰花的种子异常微小，外面有厚膜包着，里面几乎没有任何贮存的营养物质，而且它在人工条件下根本不萌芽。兰花种子萌发之谜的答案在哪儿呢？法国植物学家贝纳尔由于偶然的机会检查了水晶兰的一个果实，看见里面有几百个已经发了芽的种子，其实严格地说，它们已不是种子，而是极小的幼苗。贝纳尔在显微镜下解剖水晶兰幼芽，发现幼芽细胞里都有极细的小纤维团，这是进入到兰花种子里的某种真菌的菌丝。当时，兰花和真菌共生的现象已为人所知，但谁也没料到，长在根状茎上的真菌菌丝能穿过茎，传到里面成熟的种子内。为此贝纳尔提出假设：真菌进入到兰花的幼芽里并非偶然，而是兰花种子萌芽必不可少的条件。

为了证实自己的假说，贝纳尔从兰花根上取得真菌小团，分别放在营养冻胶上进行培养，形成类似霉菌的东西。与此同时，他在严格消毒条件下对兰花种子进行人工培养，但没有发芽，后来他往培养基中加了一小块“霉菌”，结果很有效，当真菌菌丝一进入种子里，种子便开始萌发，几个月后长出了正常的兰花。这样他第一次证明了，兰花种子萌芽时一定要有共生真菌才行。(www.xing528.com)

贝纳尔的出色工作不禁使许多其他学者联想起，除了水晶兰以外，真菌对别的植物是否也具有必不可少的作用？或者，由于它的介入会不会使某些重要的经济作物丰产高产呢？当时，贝纳尔的学生，法国学者康斯坦丁产生了一个出色的设想。他将马铃薯种在有很多菌根真菌的山上，不是用块根，而是种马铃薯的种子，然后进行观察。他在法国阿尔卑斯山1400米高的山坡地同时种了两组马铃薯，一组是未施过肥但有各种真菌的处女牧地，另一组是没有真菌的普通土壤地，试图从中了解真菌对马铃薯有些什么样的影响。结果第一组的马铃薯受到真菌的严重感染，高质量的块根大丰收，而第二组的马铃薯却连一个块根都没结，显然，用种子栽种的马铃薯离不开共生菌根真菌。

今天，菌根真菌与植物生长发育关系的迷雾正在一层层拨开，但是在树木与真菌为什么要互相依恋的生理机制探索中，仍有许多难以解释的谜团有待于科学家们去努力探索。