晨雾中的公园草坪，肉眼难辨的菌丝正在土壤中编织着“地下互联网”；超市货架香蕉等待被挑选的同时，东南亚种植园内镰孢菌引发的香蕉枯萎病正酝酿着香蕉品种更替；ICU病房中，人类正与耐药真菌对峙，这些真菌通过快速突变逃避药物攻击……这些微小的生物既能帮助植物生长，也是导致某些物种灭绝的罪魁祸首，还是现代医学的“终极挑战者”。
图1 不同品种的香蕉
（参考文献[3]）
所以，对于微生物，我们需要保护吗？科学家们给出了答案——近日，在美国斯克利普斯海洋研究所举行的会议上，一个由科学家和环保人士组成的多学科小组倡议，要像保护濒危物种一样保护微生物。
真菌是真核微生物的核心类群，与细菌等原核微生物共同构成了地球微生物圈的功能支柱。6.35亿年的进化积淀使真菌在人类文明的地质纪元上刻下不可磨灭的印记，但是，你可曾想过——如果它们突然消失，地球文明是否会面临崩塌的结局？
展开剩余87%回答这个问题之前，让我们先来认识一下生活中常见的真菌。
酵母菌：征服人类味蕾的真菌
当第一口松软的面包触碰舌尖，享受美味的同时，很少有人意识到，人类利用真菌的历史已经跨越几千年。若没有酵母菌，人类的餐桌上将失去啤酒的麦香、巧克力的醇厚，甚至连最基础的发酵面食都会成为奢望。
当我们将酵母揉入面团，这些单细胞真菌立即开始工作——它们以面粉中的麦芽糖为原料，通过有氧呼吸快速增殖；待氧气耗尽后，又无缝切换至无氧发酵模式，持续释放二氧化碳。这些气体充斥在含有面筋的面团内，将其体积不断撑大，最终形成均匀的蜂窝状气孔结构。
不止于此，在烤箱升温的瞬间，酵母菌在高温中消亡前，还会留下香甜的“馈赠”——酒精与芳香化合物。当酒精蒸发遇热，面包孔隙获得均匀支撑；与此同时，产生的香味物质与面粉中的糖分发生褐变反应，形成面包特有的香气和金黄色表皮。
如果没有驯化酵母菌，人类饮食史将退回至单调的“生面团时代”，更别提依靠发酵技术保存食物、酿造酒精饮料的文明进程——毕竟，啤酒的酿造史可追溯至6000年前的美索不达米亚，而酵母菌正是这场味觉革命的核心引擎。
从青霉菌到“超级真菌”：进化天平的两端
1928年，弗莱明实验室中被青霉菌污染的培养皿，意外改变了医学史。青霉菌分泌的β-内酰胺类物质是一种“天然抗生素”，将感染死亡率从80%骤降至5%，使外科手术感染致死率降低90%，甚至为癌症化疗等免疫抑制疗法奠定了基础。可以说，没有真菌产生的这类“天然抗生素”，人类至今仍要面对肺炎链球菌等致命威胁。这一发现不仅拯救了千万生命，更改变了现代医学的发展轨迹。
然而，在天平的另一端，真菌带来的负面影响也在加码。
在东南亚香蕉种植园，镰孢菌引发的巴拿马病（香蕉枯萎病）已让曾经风靡全球的“大麦克香蕉”因绝收彻底退出市场。如今，绝大多数出口香蕉是卡文迪许香蕉——口感下降但抗镰孢菌。
当我们使用抗生素时，真菌也早已在土壤与城市缝隙中进化出新的生存策略——发展出耐药性。例如令人担忧的耳念珠菌，它是一种能抵抗绝大多数抗真菌药物的“超级真菌”，导致免疫缺陷患者死亡率高达60%。如果真菌的抗药进化持续失控，人类可能面临无药可用的困境。
图2 据报道具有抗真菌耐药性的真菌种类。
颜色越深表明被报道的抗真菌耐药性的真菌种类越多。左图（蓝色）描绘了作物病原体对唑类物质的耐药性时空记录。右图（红色）描绘了人类病原体烟曲霉、白色念珠菌、耳念珠菌、光滑隐球菌、格特隐球菌和新型隐球菌对唑类物质的耐药性的时空记录。
（参考文献[4]）
担子菌：小小真菌具备强大实力
实际上，真菌的影响力远超微观尺度。例如，担子菌（包含了绝大多数食药用菌、毒蘑菇等大型真菌及锈菌、黑粉菌等重要的植物病原真菌）不仅能够在大片森林生态系统中发挥举足轻重的作用，还能成为人类经济发展的重要推动力。
美国俄勒冈州有一片占地近900公顷的奥氏蜜环菌，其菌丝网络已持续生长了2400多年。这种真菌以及其它菌根菌（例如红菇属、牛肝苗属等）的菌根网络能将整片森林的树木连接起来：成熟树木通过菌丝向幼苗输送养分，病树则将资源转移给健康个体。若没有这种“森林互联网”，许多树种可能在竞争中灭绝，森林生态系统的物质循环将面临瘫痪。
图3 奥氏蜜环菌（Armillaria solidipes）
（Wikipedia）
而在中国脱贫战场上，羊肚菌、牛肝菌等食用真菌则成为“点土成金”的钥匙——通过人工栽培技术，成功将贫瘠土地转化为经济资源。据农民日报报道，到2023年，全国92个脱贫县将食用菌产业确定为帮扶主导产业之一。福建农林大学林占熺团队研发的菌草栽培更创造了生态奇迹：用草本植物替代木材栽培食用菌，据福建省有关部门统计，在1991-1995年，仅福建省菌草栽培食药用菌共示范推广12.39亿筒（袋），累计增加产值22.46亿元，农民增收17.8亿元，节约木材51.26万立方米。
如果没有这些作为“大地的分解者”的真菌，人类不仅失去了部分美味食材，更可能丧失一种可持续发展模式。毕竟，真菌是地球碳循环的关键一环。
真菌消失之问：保护才是最优解
回到最初的问题，如果没有真菌，这个世界会变成什么样？我们可以初步预想到的是，若没有真菌分解枯枝落叶，森林将被腐殖质掩埋；若没有菌根帮助植物吸收养分，陆地植被可能大片死亡；若人类肠道中的真菌群落失衡，消化系统疾病将成为新的流行病。
然而，人类对真菌的认知仍处于初级阶段。科学家推测地球上存在220万至380万种真菌，但我们仅命名了12万种。真菌消失更严峻的后果呢？粮食危机、耐药瘟疫与气候剧变可能都与这个掌控地球物质循环的“操盘手”息息相关。
因此，真菌的重要性，不言而喻。它们用菌丝连接生态，用次生代谢物改写医学，分泌的酶类助力突破生物能源开发瓶颈。尽管部分病原真菌对人类健康与农业构成威胁，但这更凸显了平衡研究的必要性。
站在生物多样性丧失的临界点，我们应当意识到，真菌不是地球的过客，而是文明进程的共演者。毕竟，在真菌6.35亿年的生存智慧面前，人类文明不过是初窥门径的学徒。而理解它们、保护它们，或许是我们维系这颗蓝色星球持续正常运转的必要条件。
参考文献
[1] 盛建菊.酵母发酵对吐司面包品质和风味的影响研究进展[J].粮食与油脂,2025,38:1-5.
[2] 刘久锋.一棒菇，撑开脱贫群众“致富伞”[N].农民日报,2024-04-17(004).
[3] Maryani N, et al.Phylogeny and genetic diversity of the banana Fusarium wilt pathogen Fusarium oxysporum f. sp. cubense in the Indonesian centre of origin [J]. Studies in Mycology. 2019, 92:155-194.
[4] Fisher MC, et al. Worldwide emergence of resistance to antifungal drugs challenges human health and food security [J]. Science. 2018, 360: 739-742.
[5] Kumar H, et al. Candida Auris: an emerging multidrug-resistant fungal pathogen in the United States and the urgent call for action [J]. Microbiol Insights. 2023, 16:11786361231200836.
[6] Delavaux CS, et al. Mycorrhizal feedbacks influence global forest structure and diversity [J]. Commun Biol. 2023,6:1066.
[7] Hawksworth DL, et al. Fungal diversity revisited: 2.2 to 3.8 million species [J]. Microbiol Spectr. 2017, 5:10.1128/microbiolspec.funk-0052-2016.
出品：科普中国
作者：韩楠（生物学博士）
监制：中国科普博览
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