153｜王立松：想要移民太空？地衣可能就是一个先遣队！｜中国科学院昆明植物研究所｜格致SELF

Описание: 想要移民太空？地衣可能就是一个先遣队！

从1981年到现在，他坚持地衣研究38年，走遍西南超过78%的区域。

因为地衣长得非常微小，很多时候都需要趴下去看，他笑称这是“趴在地上”的研究。

在寻找地衣的野外科考中，还有着鲜为人知的危险…

演讲者：王立松 中国科学院昆明植物研究所研究员

演讲时间：格致论道第25期 | 2018年4月28日 北京

我们问当地老乡，为什么每次婚宴上都有这道菜呢？他们的回答很有意思

有一些地衣，在我们还没有认识之前，它可能就消失了。

大家可能对“青苔”比较熟悉。它包含了很多的生物物种，包括真菌、地衣、苔藓、藻类等等。我研究的主要是地衣。

地衣到底是什么？假如我们把地衣体切开，放在显微镜下看——绿色的是藻类，白色的是真菌。

打个比方，把白色作为男生，绿色作为女生，这就不是我们所看到的真菌或藻类，它是可以共生的。这里要强调，一定是共生藻或者共生菌，也就是它的特异化。

共生的地衣

在这种情况下，真菌的孢子飞到世界上任何一个角落，它一旦看到了适合它的“女生”，它就会产生共生。

这时候，藻类就会跟真菌说：“你给我盖房子，你得保护我。”那么真菌就给他盖了房子，也保护了它。但是藻类也会跟真菌说：“我给你做饭。”这就是光合作用提供氮素营养给真菌，互生关系就产生了。

我们在哪里可以看到地衣呢？在北京、上海、广州是看不到地衣的。但是我们到野外，就可以看到树干上、树枝上、建筑物表面，甚至是玻璃表面，都是有地衣的。

在一些特殊的环境里，比如说在干旱的沙漠地区，或者是一些高海拔地区，我们可以看到一些动物死去了以后，骨骼深面也长满了地衣，甚至牙齿表面都会有地衣的出现。牙齿是珐琅质组成的，虽然很没有营养，但是地衣可以顽强地自养，生活得非常好。

在云南一些少数民族地区，结婚宴席上总会有一道特殊的菜，是用树花做成的。树花是一种地衣，用来凉拌着吃。

我们问当地老乡，你们为什么每一次结婚的婚宴上都有这么一个菜呢？他们说这象征伉俪的永久和好。还有一种可能，是不是老百姓很早以前就有祖传的认识——地衣是共生的关系呢？

植物演替中的“先锋生物”

我们到丽江、香格里拉等这些地区，都能看到大部分的地衣是作为蔬菜食用的。

在一次大战中，没有足够的消炎药，受伤后就用松萝进行包扎，因为它有消炎的作用。

像云南肺衣，早期50年代的困难时期，当地人用这种地衣来充饥的，但现在作为旅游食品已随处可见。

这种地衣是石蕊试剂的原料之一。

地衣在动物的食物链里十分关键。我们都知道金丝猴，但是鲜有人知道地衣。因为冬季既无果实，也无嫩叶，所以金丝猴在越冬时，主要是靠吃地衣维持生命。所以有些地衣物种的分布范围与金丝猴的迁徙路线密切相关。

还有一些地衣，像北极地区的鹿石蕊，是驯鹿进食的主要地衣物种。

实际上地衣的生态学意义非常重要，尤其是在极端环境。海拔4500-6000米的高山上，我们如果顺着山脊往上爬，已很难看到其他植物在此生长，但爬到悬崖绝壁上，却可以看到五彩斑斓的地衣，在这里长得非常好。

比如地图衣是生长在南极到北极、喜马拉雅地区，它每年的生长率不超过1个毫米。因此，如果我们不知道地震的断层年代，我们可以测量在断层以后生长的地衣的直径来获得有关断裂的信息。

在冰川退缩之后，地衣是首先登陆岩石表面、肉眼可见的生物。为什么在岩石表面形成的地衣世界是五彩斑斓的？因为藻菌共生后会产生地衣特有的缩酚酸类化合物，而这些化合物有色素，能够抵御紫外线的强辐射。

同样在干旱和极端高温的环境里，比如沙漠中心，也能看到一些地衣。这些地衣在沙漠的表面形成结皮，就是我们俗称的“地衣地毯”。它可以改变沙漠的游动环境，为其他生物登陆创造一个最基本的条件。

我们在采集时发现这样的地衣很烫手，但当时也没注意，结果到了晚上，凡是没有戴眼镜的人眼睛都非常疼。因为太阳光照射到积物后，积物反射的热量把采集人员的眼睛烤得都很难受，戴了眼镜的人就会相对好一些。

地衣还在植物的演替过程中起到了很重要的作用。地衣生长的过程中分泌的地衣酸可把其基物，比如石头表面生物分化掉。这使一些孢子类的植物，比如苔藓、蕨类就可以在很少的土壤里生长。

等它们生长到一定的时间后能风积更多的土壤，这样苍天大树就会重新生长，这就是植物演替中的“先锋生物”。

地衣也是一个最佳的生物监测材料。左边的照片是2006年我在昆明植物园拍的，昆明植物馆距离市中心只有十公里。等我2016年拍的时候，同样一棵树，同样的地点，随着城市的扩大，地衣已经消失殆尽了。

原因很简单，尽管地衣的生物适应性很强，但是它对环境的要求是非常敏感的。为什么我们在北京看不到地衣？因为有雾霾或者其他的一些汽车尾气。地衣生长得很慢，而一旦被破坏了就很难修复。

尊重每一份标本

我们的研究工作主要是野外采集、看显微镜、做DNA。我一个加拿大的朋友跟我说：“你做的工作是全世界最好的工作。你可以跑到世界上任何一个有地衣的地方；你可以采集标本后，在显微镜下跟不同的生物物种对话；可以找到这些物种的归宿，探索它的起源。”

但是我们的采集工作也很辛苦。有一次在丽江玉龙雪山的蚂蟥坝，工作后，我们拿着馒头、土豆开始吃饭，等我们吃到一半的时候，所有的人都震惊了——蚂蟥爬到了我们身上，耳朵、脸上到处都是蚂蟥，手都抓不下去，只能拿刀子刮下去。

等我们回来后，发现满身都是蚂蟥咬的印子，蚂蟥咬了后会流血不止，所以衣服上都是血。我经常跟我的学生说：“尊重我们的每一份标本，就是尊重我，因为这是我们用鲜血和生命换来的。”实际上在采集的过程中，我们有很多的一些敬业者，有牺牲的，也有受伤的。

地衣的多样性，无论是在高山还是沙漠中心，都显示出了它的独特。它们都很小，我们必须要弯腰去看，或者手持放大镜去看。

把地衣这些小的植物、生物包括进去，才能叫作生物多样性。地衣也是一类重要的生物资源，比如地衣可做香水的定香剂，还可作药用、染料等等。

现在有90%以上的人根本就不认识地衣，从南极到北极、到赤道、到高山都有地衣的分布，只不过是我们不认识。全世界大概有两万种地衣，中国已知的有三千种地衣，我采集的标本大概有5万多个。

这是80年代对国际开放的中国的一个很有名的杂志，叫《人民画报》。

1981年的时候，我刚进到植物所工作。单位派我参加了中国科学院横断山综合考察队，我当时17岁，考察队大概就两三百人，我是最小的一个。

那时候我们采集了大量的标本，结果在这些标本中，真菌有人在做，苔藓也有人在做。但是其中有一部分标本，我们采回来后发现没有人研究它们，去问老师，才知道整个西南地区都没有人做。

我们只能把这些标本打包放在箱子里，积累多了就是相当大的麻烦。因为既不能把它们处理扔掉，也不能进行科学鉴定。当时我就说我来做这个工作，从那时我就跟地衣结缘，一直到现在都还在研究地衣。

一般来说，地衣长在石头上，不是轻易就可以取下来的，有时候我们要把石头敲下来，带回到实验室。我也跟我的学生说，你们要读这个研究生，就要学会爬树。但是到目前为止，每次去都还是我在爬树，因为他们爬不上去。

在我们的工作中，我们也会发现一些新物种，比如像照片中的地衣物种，是在热带地区刚刚发表的新物种。

还有一些新物，比如上图的物种，只在局部的某个山头上发现。我们就推测，这可能是找到了避风港而保护下来的一个新物种，还在这么一个很小的环境里，只产生了一个独立形成的繁衍过程？这些都是科学上有待于去解决的问题。

这张照片是中国的特有种，叫金丝带，只在中国横断山地区分布。

大家会问，这么漂亮的地衣，为什么不好好拍一些细节给我们看看呢？因为过了两年，我再去的时候这个树已经倒了，照片也成了文物。

这个地衣是在北美和日本都有分布的，但早在十多年前北美和日本都宣布这个物种已经消失了。但是在中国喜马拉雅地区还有这个物种的出现，所以我们希望把这些物种作为濒危物种保护起来。

而有些物种已经消灭了，比如中华疱脐衣。它并没有那么好看，原来的分布记录只在台湾阿里山和云南的丽江玉龙雪山。我2005年去的时候，拍到这个照片，也采集了这份标本，从那以后这个标本就消失在所有研究者的眼里。

到目前为止，中国还没有一个对地衣的红色名录和红皮书，我们也希望以后能做这方面的工作。

另外一个方面，地衣会受到人为的干扰。比如上图的地衣，它是喜马拉雅、印度、尼泊尔地区的特有种。

但是这个物种在中国被大量采集，用来做药，也做藏香的原料。

这个物种的海拔分布只在3700-4500米之间，是一个非常狭小的分布带，但是它被无序地采摘，目前滇西北已经很难到这个物种了。更关键的是，这个物种到底归属在哪个科、目、门，我们还不太清楚。也就是说，有一些地衣，在我们还没有认识之前，它可能就消失了。

我们目前要做的工作是什么呢？在中国，目前地衣有92%的物种不清。高等植物或者是有花植物，92%的物种可能是清楚的，地衣是刚好相反的。我们的首要问题是要认清地衣的家谱和资源的分布。

同时，我们也关注另外一些问题，比如藻菌共生。地衣生长得非常慢，它的自身代谢产物可以做药、香料。如果我们长期依赖于自然资源，这会是一个极大的破坏。如果我们搞清楚藻菌共生的关系，找到发酵培养的方式，获得这些有效成分，就会减少对自然资源的依赖。

火星先遣队

伟大的科学家霍金曾预言过，人类在不久的将来即将离开地球。现在我们还没有发现一个像地球这样的蓝色星球，中国不久也要尝试去火星考察，还有月亮，一个非常冷酷的星球，它的表面是极端的缺氧，还有高辐射等等。

怎样去那些地方定居呢？最简单、最直观的想法是做一个玻璃罩子，在里面住十天可以，一个月可以，一年也可以。但是让人在那儿永远地繁衍下去，这让人难以想象。所以，我们需要改造这个星球的表面环境，可能地衣就是一个先遣队。

现在有些发达国家在做地衣园，比如芬兰，这是很好的宣传，也是很好的警示。但到目前为止，中国还没有一个地衣园，我们正筹建。

这是全世界搞地衣的所有人马。第一张照片是2016年在芬兰开会的时候拍摄的，大概有200人，也就是每个国家分一个人，其实不多。下面的照片是我们在昆明主办的地衣研讨会，总共50个人。

我们研究的人员也是寥寥无几，西南地区只有7个人，现在我们还在坚守。所以我们更希望，更多的年轻人能够加入到我们这个行列里。照片上的字是一个著名的植物学画家送给我的，“地衣有缘，人亦有缘，与地衣为伍者，幸也。”

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