菌物学

**章绪论 内容提要 本章主要介绍了菌物的定义、菌物学发展的历史、菌物与人类的关系。 **节什么是菌物 一、菌物的定义 菌物是指具有真正细胞核，没有叶绿素，能产生孢子，一般都能进行有性和（或）无性繁殖，其营养体通常是菌丝体或是单细胞、原质团，具有甲壳质或纤维质的细胞壁，以吸收或吞噬的方式吸收营养的一群生物。这些特征表明这类生物与绿色植物和动物不同，也与绝大多数细菌、放线菌和更为原始的其他类群不同。同时，越来越多的事实又证明菌物也不是亲缘关系密切的一类有机体，因此“菌物”（fungi）—词所指的不是分类学的类群，而是指由菌物学家们研究的一类生物，这个庞大的家族包括分属三个界中的生物，即真菌界（Fungi）中所包含的壶菌、接合菌、子囊菌、担子菌、芽枝霉菌、新丽鞭毛菌及一些有性阶段未知的无性型真菌等，原生动物界（Protozoa）中的黏菌（slime　mold）、根肿菌，莺粳生物界（Stramenopilia）中的卵菌、丝壶菌和网黏菌（详细的分类见第三章**节），茸鞭生物界中的卵菌、丝壶菌和网黏菌通常也被称为假菌。所以现在提到真菌时仅指真菌界中的类群，在英文中用Fungi（F大写）表示，而用菌物来代表真菌、假菌和黏菌等类群，英文用fungi（f小写）表示。 二、菌物的种类 菌物是生物中一个庞大的类群。1971年，Ainsworth统计地球上约有菌物45000种（1991年，Hawksworth根据已经描述的植物种类按6:1的比例估计全世界的菌物种类约有150万种;2011年，Blackwell基于高通量测序技术估计菌物应有510万种。目前已经报道的种类有12万余种。我国菌物已知种数约为14700种，其中茸鞭生物界（主要是卵菌）约300种，原生动物界（主要是黏菌）约有340种，真菌约14060种（戴玉成和庄剑云，2010）。 第二节菌物学的发展史 实际上，菌物学也像其他生物学分支/学科一样，在其发展史中，因有两个历史性突破，而可划分为三个时期。一个是显微镜的发现，使人们观察认知菌物由宏观世界进人微观世界。另一个就是分子生物学的发展，推动了整个生命科学世界的根本变化，聚合酶链反应的广泛深人应用，使人们获得更多的DNA序列，从而使分子进化研究得以充分发展进而使整个菌物分类体系发生变化，从生命世界的本质上进一步阐述了菌物。尽管这一领域还在不断地推陈出新，但是一个全新的菌物学分类体系已初步形成。 虽然人类认识和利用菌物已有数千年之久，但菌物作为一门学科开展研究还不足300年。我国著名菌物学家余永年教授在《真菌学的二百五十年》中，将真菌学发展史分为4个时期，前真菌学阶段（B.C.5000～A.D.1700年）、古真菌学阶段（1701～1850年）、近代真菌学阶段（1851～1950年）和现代真菌学阶段（1951年～）。之后一些学者将余永年教授的划分修订为3个时期，即古真菌学时期（！1860年）、近代真菌学时期（1860～1950年）和现代真菌学时期"951年～）。 历史从一定意义上说是人类认识事物过程的记载，尽管各个学科史都有断代史的研究，但作为川流不息的历史长河从未间断，菌物学也不例外，本书根据前人研究结果和现代菌物学发展状况，将菌物学发展历史分为4个时期，即古典菌物学时期（B.C.5000～A.D.1728年）、菌物学形成时期（1729～1968年）、菌物独立成界时期（1969～1994年）、菌物多界化时期（1995年～）。 一、古典菌物学时期 这一时期对菌物的认识多处于萌芽状态，而且充满了迷信和神道观念。对于菌物的认识和利用*早始于中国。郭沫若认为距今6000～7000年的仰韶文化时期，我们的祖先已大量采食蘑菇，而酿酒的历史可能始于7000～8000年前的新石器时期。公元前25世纪时黄帝与岐伯讨论过醪醴，夏代又有仪狄酿酒之说，即“古有醴酪，禹时仪狄作酒”（《五帝》），这里的醴就是甘酒，即清酒;酪为浆，就是浑酒。无论清酒、浑酒制作过程都离不开菌物，正像《诗经》记载“若作酒醴，尔惟曲药”，所以古代劳动人民已掌握制酒原理，从而说明了对菌物的认知。漫长的中国历史中直接涉及菌物的文字更是屡见不鲜，许多是和世界观、人生观、哲学思想相联系的。《庄子》—“朝菌不知晦朔、蟪蛄不知春秋”，《列子》中“朽壤之上有菌芝者，生于朝，死于晦”都是对时光飞逝的感叹（一些则是寄托着某种情感，像曹植就多次把芝草和他心中的那位美人联系在一起，采三秀兮山间 ”“灵芝生天地，朱草被洛滨，荣华相晃耀，光采晔若神”。在《洛神赋》中更是直抒心怀:“攘皓腕于神济兮，采湍濑之玄芝，余情悦其淑美兮，心震荡而不怡。” 在数千年的中国文化中饮食文化始终占据着重要位置，而在可食美味中菌物备受赞许，“味之美者，越胳之菌”简洁明了，《吕氏春秋》中有“齐文宣帝凌虚宴取香菌以供品味”，说明菌物早已进入国宴的杯盘之中，杨万里写“色如鹅掌味如蜜，滑如莼丝无点涩，伞不如笠钉胜笠，香留齿牙麝莫及，菘羔褚鸡避席楫，餐玉菇芝当却粒”则是诗人美食家的感慨。 在关注饮食的同时自然关注健康与保健，在中医药学中历来讲究“药食同源”。直接用菌物作为药材在我国同样有着悠久的历史。2550年前我们的祖先已经掌握用“神曲”治疗积食，用豆腐上的霉治疗疮痈。我国*早的药书《神农本草经》（100～200年）和之后的历代本草中都记载有至今仍广泛应用的茯苓、灵芝、马勃、虫草等。值得提出的是历代本草都是根据菌物的形态、颜色、功能，遵循阴阳五行形成了按照四气五味、升降浮沉、配伍七情、君臣佐使、辨证施治、藏象气化、因时服药、引经报使、道地药材等为核心的理论体系的实践。 在古代文献中关于菌物的记述，中国素以典籍蕴藏丰富而闻名，这些珍贵的文化遗产对认识、辨析、考证、总结菌物学的发展有着不可估量的价值，除了散见于各种史籍、农书、笔记、字书之中的资料外，专门涉及菌物的图谱、专著也早于西方数百年。 《太上灵宝芝草品》是世存*早的菌物图鉴，自公元2世纪以来芝草图见于古代著录甚多，但此书赖以《道藏》而得流传，成熟应在东晋末年，书中记述芝草103种，对菌物的生态、生理等现象有十分逼真的描述。菌物专著则首推南宋陈仁玉的《菌谱》（1245年），它记载了11种菌类，描述了形态、生态，进行了分类，之后还有明代潘之恒的《广菌谱》、吴林的《吴菌谱K1703年）等。 西方也是从酿酒开始认识菌物发酵的，只是当时人们并不知道这是由酵母发酵来完成的，而是归功于伟大的地狱判官（GodOsins）。古希腊人和罗马人崇拜酒神，庆祝酒神节。而中美洲的危地马拉创造玛雅文明的玛雅人（Maya）留给现代人的只剩下了蘑菇石雕，珍藏在危地马拉人类博物馆的石雕高332cm，菌盖直径15cm。这些应当是距今3000年的作品，有人认为这是玛雅文化的性崇拜，是“性神”，但蘑菇在当地人的宗教和神话活动中的作用却是毋庸置疑的。世界上许多地方的原始部落都把菌物与超自然的现象联系起来，无论是北美洲抑或是欧洲、亚洲，包括菌物子实体雕刻的神像、图腾甚至陪葬品。在西方见诸文字的不是菌物本身而是由菌物带来的破坏性的灾难，如《吠陀KB.C.1200年）曾有植物病害的记录，《圣经》中也有枯萎和霉病的记载。首次描述菌物的罗马人，在庞培[纪元后79年威苏威火山（Vesuvio）爆发后留下的废墟中]挖掘出了绘有菌物的壁画，更多是嵌于陶器、石雕及其他装饰物。这一时期较早用简单描述语言研究菌物且贡献*大的是CluSiuS（1526～1609年），他**个出版了涉及菌物的专著。与此同时代的另外两个人，一个是英国的JohnRay（1627～1705年），他在《植物学》"书中将94种菌物分为4组，但分类标准偏重于生态，而很少用形态特征。另外一位是Vam　Sterbeeck（1630～1693年），他记述菌物的目的在于实用，他热切地希望能够寻找到准确无误地辨认可食菌类的方法来区别毒蕈。Magnol1659年首次在大型菌分类中将形态分类作为基础。Tournefort（1656～1708年）在他的《植物学基础》中以属名命名附加特征描述和绘图的方法菌物为6组。 二、菌物学形成时期 1729年，意大利真菌学家P.A.Micheli写了《植物新属》（Nowa　Genera　PLantarum），以此为分界，标志着真正的菌物学诞生。Micheli也是**个用显微镜系统研究菌物的人。 诺贝尔奖获得者医学家R.S.Yalow说，只有当科学的工具成为可能，新的事实才会显现”。显微镜就是一个为人们展现新的事实的工具。人们的肉眼只能看到直径大于的东西。通常科学史中把A.van　Leeuwenhoek（列文胡克）记载为显微镜的发明人，其实很难把显微镜的发明归功于任何一个人。早在古希腊和古罗马时代，人们就知道用普通玻璃磨制透镜，大约在1598年，荷兰的眼镜制造商H.Jansen和他的儿子Z.Jansen两人把不同透镜合并在一起增大放大率而获得显微功能。75年后，Leeuwenhoek磨制了419块透镜并采用其中一些造成了247个简单的显微镜，*好的能放大到270倍。在观察了微生物世界50年之后，Leeuwenhoek于1723年去世，享年91岁，他的头像被登在美国微生物学会月刊《微生物学报》的封面。显微镜的出现使人们结束了只用肉眼宏观上观察大型菌物的时代，推动了菌物的分类和形态结构的研究，开启了一个新的时代。 （一）代表学者 这一时期作为菌物学的奠基者主要有以下代表学者。 （1）米奇里（P.A.Micheli，1679～1737年）。他的《植物新属》（JVowa　GeneraPLanairum）提出了分属检索表，将大型菌分为4大类并可检索到种，有精美的插图和准确的描述。由他命名的属AspergiUus、Clathrus、Geaster、Mucor、Polyporus、Tuber等至今米用。他**个观察到囊状体和4个担子的着生状态；**个培养了菌物，如曲霉、灰霉、毛霉等的一些种；同时用封闭和暴露法通过接种证明了灰霉菌的孢子通过空气传播。 （2）林奈（C.Linnaeus，1707～1778年）。尽管他在菌物学上的贡献甚微，但菌物学和其他生物分支学科一样从他提出的“双名法”中受益匪浅，他对整个生物学起到了巨大的推动作用。1981年第十三届国际植物学会议通过了真菌的命名起点以林奈1753年发表的《植物的种》为依据的规定。 （3）佩尔松（D.C.H.Persoon，1761～1836年）和弗里斯（E.M.Fries，1794～1878年）。他们是早期做出*杰出贡献的西方菌物学家，佩尔松的《真菌观察》《真菌属、科、目、纲的分类》《真菌纲要》和《欧洲真菌》是菌物学的奠基之作，他采用的系统和方法成为后来真菌学家的工作基础。弗里斯的《真菌系统》对大型菌的分类具有特殊意义，被誉为“真菌学的林奈”。 （4）狄巴利（deBary，1831～1888年）。1859年，达尔文的巨著《物种起源》发表，进化作为一个事实被接受，同一时代巴斯德的乳酸发酵（1857年）和丁酸发酵（1863年）的经典研究粉碎了生物“自生说”，也推进了菌物学的发展。狄巴利和他的学生以其精密的观察和实验结果出版了《黑粉菌》（1853年）、《地衣》（1859年）等专著，论证了马铃薯晚疫病菌的致病性（1861年），阐明了小麦秆锈菌的多态性和转主寄生现象（1865年），1866年他又写了《真菌、黏菌、细菌的比较形态学和生理学》，1884年再版，1887年译成英文，此书的分类系统是按进化顺序排列的，与现在普遍接受的系统相似，他多方面的成就和渊博的知识使其成为“近代菌物学的**人”。 狄巴利以后大量的研究论文和著作问世，其中，P.A.Saccanio（1845～1920年）的《真菌汇刊KSyUge　Fungorum）、C.J.Oudeman（