當說起真菌時，你會(hui) 想到什麽(me) ？是一堆胖乎乎的棕色蘑菇，還是一些個(ge) 頭大大的、戴著紅色帽子的蘑菇……當腦海中出現這樣的畫麵時，你想到的其實是真菌的生殖器——通常美味、外形獨特的部分。

　　真菌是一種迷人的生物，它們(men) 既不是植物也不是動物，擁有自己獨特的生物王國。據估計，這個(ge) 王國大約由200萬(wan) 到600萬(wan) 種物種組成。盡管看起來它們(men) 與(yu) 我們(men) 很不一樣，但有一點是一樣的，那就是真菌也需要在它們(men) 生活的環境中尋找食物和解決(jue) 問題。

　　真菌的主體(ti) 實際上是菌絲(si) 體(ti) ，它是巨大的相互交織的網絡，由非常細的菌絲(si) 組成。菌絲(si) 有點像植物的根，它們(men) 隨著真菌的生長移動，並為(wei) 了尋找營養(yang) 物質，積極地探索周圍的環境。菌絲(si) 非常細，具體(ti) 來說，人的頭發的粗細大約為(wei) 50微米，而真菌菌絲(si) 的粗細通常隻有2~3微米。

　　真菌對自然界中的營養(yang) 循環來說是至關(guan) 重要的，它們(men) 會(hui) 分解和回收利用環境中的那些已經死的生物量，為(wei) 約90%的陸地植物的根提供了水分和營養(yang) ；它們(men) 同時也可能帶來煩惱，比如在人類、動物和植物中引發疾病，對大量的農(nong) 業(ye) 產(chan) 品造成破壞。

　　然而，由於(yu) 真菌通常生長在土壤、木材，或其他動植物組織中，這些環境都是我們(men) 無法看到的地方，因此一直以來科學家對菌絲(si) 在自然環境中的行為(wei) 知之甚少，他們(men) 不知道真菌是否有能力感覺到附近有食物，也無從(cong) 知道它們(men) 是否會(hui) 使用什麽(me) 策略來尋找食物。

　　最近，在一項新研究中，生物學家通過製造和設計出一些微型的“土壤芯片”，對菌絲(si) 的生長、覓食行為(wei) 以及菌絲(si) 探索空間的方式進行了調查。在實驗中，他們(men) 觀察了7種不同的真菌菌絲(si) 進行了研究，觀察到了它們(men) 是如何在空間中生長的。

　　這次，研究人員製造了一種透明的由微型通道構成的微流控芯片係統，芯片上所設計的結構能模擬真菌在土壤中生長時所麵臨(lin) 的情況，比如一些菌絲(si) 在生長時需通過的狹窄通道、急轉彎，以及迷宮一般的障礙。

　　研究人員在芯片中設計了這樣幾種障礙，一些寬度介於(yu) 4~20微米寬的通道對應於(yu) 真菌菌絲(si) 在土壤中通過的狹窄通道；一些突然的開口設計是在模擬土壤中存在的一些較大的孔隙；一些拐角設計是為(wei) 了檢查菌絲(si) “掉轉頭”向自身生長的“意願”。除了單個(ge) 檢查，研究人員還將這些不同的挑戰放在一起，試圖檢查菌絲(si) 是否能完成一長串的混合障礙挑戰。

　　在芯片製備完成後，研究人員要做的就是等待真菌在芯片中生長。這是一個(ge) 令人興(xing) 奮的過程，在顯微鏡下，他們(men) 觀察到這些真菌日複一日地穿過芯片，越過他們(men) 設置的障礙。

　　在植物生態學中，克隆植物的根要麽(me) 長得長而疏（遊擊生長型），要麽(me) 短而密（密集生長型）。然而研究人員驚訝地發現，這種二分法對真菌並不適用，對真菌來說，還需要更多的分類。

　　研究人員根據真菌的不同的生長策略，給這些真菌根取了不同的昵稱，比如“馬拉鬆運動員”形容的是那些有著密集生長，但卻很長很直，不需要對周圍環境進行探索的菌絲(si) 的物種；“蛇”是那些生長緩慢，但能持續數月地蜿蜒繞過複雜的彎道拐角的物種；還有那些會(hui) 大量產(chan) 生分支，占據著幾乎所有的自由空間，能以不可思議的力量突破了芯片的堅固部分的“僵屍”。

　　研究人員認為(wei) ，這些不同的策略可能是進化導致的結果。比如密集生長策略使真菌可以分解需要大量濃縮酶才能獲取的複雜食物，而向深遠處探索的策略則有助於(yu) 真菌更快地找到散落在遠處的存在時間較短暫的食物。

　　他們(men) 還發現，某些情況下真菌很難生存，比如反複的急轉彎會(hui) 導致一些菌絲(si) 被困在角落裏，還有一些會(hui) 在繞著圓形障礙物後失去方向。

　　研究人員對那些阻礙了真菌生長的障礙特別感興(xing) 趣。這是因為(wei) 土壤是地球上最大的陸地碳庫，土壤中的碳循環發生微小變化，都可能會(hui) 導致大氣中的CO₂水平出現巨大差異。了解土壤結構如何影響真菌生長，可能會(hui) 讓我們(men) 了解如何優(you) 化土壤以固碳——幫助我們(men) 在地下儲(chu) 存更多CO₂。
　　研究人員希望這種土壤芯片可以繼續被用來監視真菌的秘密生活。他們(men) 的研究隻觀察了七種不同的能分解垃圾的真菌，所以還有足夠的空間來作出新的發現。他們(men) 希望通過揭示地下真菌在覓食和生長時的行為(wei) ，了解它們(men) 對地麵的生態係統會(hui) 造成什麽(me) 影響，從(cong) 而有可能從(cong) 中獲取能幫助我們(men) 應對氣候變化的信息。

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