真菌界![]() |
真菌是真菌界(學名:Fungi)下屬的各種生物類群的通稱,包含酵母和黴菌等微生物、菇類等肉眼可見的多細胞體以及地衣等共生體。真菌的一大特點為以幾丁質為主要成分的細胞壁,和無細胞壁的動物及細胞壁主成分為纖維素的植物截然不同。真菌與動物同為異營生物,需依賴其他生物所所產的有機物為碳來源,通常會以滲透營養的方式取得養分,即分泌大量的酶將環境中有機物大分子分解成小分子,再把小分子透過擴散作用吸入到細胞中。真菌的成長型態與植物一樣不能移動,不能進行光合作用,但可以透過菌絲的延長拓展棲地,也能透過經由有性或無性生殖產生的孢子進行長距離的傳播(某些孢子還具有鞭毛,可在水中移動)。真菌是生態系中的主要分解者,且在生態系的物質循環扮演重要角色。 真菌自成一界,獨立於植物、動物和其他真核生物;分子種系發生學顯示真菌在演化上是一個單系群,由一個共同祖先演化而來。黏菌與卵菌(水黴菌)在歷史上曾因形態相似而歸屬真菌界,但分子支序顯示它們與真菌的親緣關係甚遠,其和真菌的相似性是趨同演化的結果。研究真菌的學科稱為真菌學,過去學者們曾因為真菌和植物形態類似,而通常將其視為植物學的一個分支。但分子證據顯示,真菌和動物之間的關係要比和植物之間更加親近,真菌與動物同屬後鞭毛生物,兩者在演化上的關係也是分類學的研究熱點之一。 真菌廣佈於全世界,但多數真菌體型很小,或存在土壤與水域中,常被人所忽略,某些物種會產生稱為孢子果(Sporocarp)的大型子實體,也就是蕈類。真菌可與動物、植物或其他真菌產生互利共生或寄生等交互作用,例如與植物形成菌根,以及與藻類或藍綠菌形成地衣。部分真菌中的生物鹼與聚酮等許多物質具有生物活性的物質,稱為真菌毒素,對包括人類在內的動物有毒。一些物種的孢子含有精神藥物的成份,被用在娛樂及宗教儀式上。真菌可以分解人造的物質及建物,並在人類及其他動物造成疾病,真菌感染或食物腐敗引起的作物損失對人類的食物供給和區域經濟產生很大的影響,而真菌病則包括足癬等淺表層的感染,與隱球菌病等全身感染的疾病,嚴重時甚至可能致死。有些蕈類被人作為食物,有些真菌則是食品工業的要角,可以作為麵包的膨鬆劑,或發酵製造醬油、豆腐乳與酒等食品。1940年代起,真菌亦被用來製造抗生素,現在許多工業所需的酵素也是由真菌所合成。有些真菌可以被當作生物農藥,用來抑制雜草、植物疾病及害蟲。 真菌各門的物種之間不論是在生態、生活史及形態(從單細胞水生的壺菌到巨大的菇類)都有很巨大的差別。人類對真菌各門真正的生物多樣性了解得很少,預估約有220萬-380萬個物種,但目前已發表的僅有12萬種。自從18、19世紀,卡爾·林奈、克里斯蒂安·亨德里克·珀森及伊利阿斯·馬格努斯·弗里斯等人在分類學上有了開創性的研究成果之後,真菌便已依其形態(如孢子顏色或微觀構造等特徵)或依生理學給予分類。二十世紀分子遺傳學與生物技術的飛速發展下,DNA定序開始被廣泛用於真菌分類,使傳統分類系統受到一定程度的挑戰。最近十幾年來在種系發生學上的研究已多次改變人們對真菌分類的觀點,也有原本不被認為是真菌的生物(微孢子蟲、羅茲菌門、核形蟲)被歸入真菌界或與其關係密切的類群中。各類群真菌的關係仍未有定論,且是現在真菌研究的重點之一。 特徵:與所有其他真核生物:真菌有細胞核,基因組中有大量非編碼DNA,基因中也有內插子存在。真菌也具有許多有膜胞器,包括粒線體、內質網、高基氏體等,且膜中含有固醇(但真菌膜中的固醇種類大多為麥角固醇,與動植物膜中的固醇種類不同)。真菌的核糖體大小與其他生物同為80s[15],並生產許多醣類,包括糖醇(如甘露醇)、雙醣(如海藻糖)與多醣(如也存在於動物體內的肝糖)。作為真核生物。真菌也可以甲羥戊酸與焦磷酸鹽為原料合成萜烯類化合物。 與動物:真菌與動物都沒有葉綠體,兩者同為異營生物,都需要以有機物作為碳源。 與植物:真菌與植物都具有細胞壁與大型液胞,都可行無性生殖或有性生殖,且真菌與苔蘚、蕨類等許多演化上較早分支的植物都可以產生孢子。真菌與苔蘚的細胞核一般都是單倍體。某些真菌合成的次級代謝產物與植物合成的相當類似,但合成同種次級代謝產物的植物與真菌酵素的蛋白質序列通常大相徑庭,表示這些酵素是分別在植物與真菌中獨立演化而來。另外,大部分真菌都沒有類似維管束的構造可以長距離輸送水分與無機鹽,少數真菌如蜜環菌屬的菌絲會形成中空的管狀結構菌絲索,外型類似植物的根。 與裸藻與某些細菌:高等真菌、眼蟲與某些細菌都以一種特殊的生化反應:α-胺基己二酸途徑來合成離胺酸,其他生物則採用二胺基庚二酸途徑。 與卵菌:許多真菌與卵菌的細胞可以形成管狀可延伸的構造,稱為菌絲,菌絲中可能有多個細胞核,菌絲的頂端會聚集許多含有脂質、蛋白質等有機物質的囊泡,這些囊泡合稱頂體。不過有些外型相似的生物,例如綠藻,是靠細胞分裂來生長延長。另外也有許多真菌是單細胞生物,不形成菌絲,通稱為酵母菌。也有些真菌(雙態性真菌)同時具有酵母菌與菌絲兩種形態。 |