2025年第七八期 黏菌：无脑的“天才”

黏菌既像真菌又像动物。成熟的黏菌外形酷似霉菌，并且会像霉菌那样形成具有细胞壁的孢子。但是，黏菌的孢子萌发并不会产生菌丝，而是释放出微小的单细胞结构——黏变形体，大量黏变形体聚集形成原生质团。

原生质团被一层纤薄的膜和胶黏质的鞘包围，整体呈黏稠状。原生质团没有固定的形状，其内的原生质在肌动蛋白的作用下有节律地往返流动，使原生质团向前爬行。

公元 8 世纪，唐代大医学家陈藏器在《本草拾遗》中记载了一种行踪诡异的药材——鬼屎。书中是这样描述这种生物的：“鬼矢（“矢”通“屎”）生阴湿地，如屎，亦如地钱，黄白色。”后经专家考证，这种黄白色的生物接近一种常见黏菌——煤绒菌的原生质团或子实体阶段。“鬼”字形象地描绘了黏菌会爬行来去的特性，“屎”字则描述了其令人不悦的外形和质地。这是人类首次以文字形式记录下黏菌的形态。

然而，黏菌存在的历史要久远得多。2019年，科学家在一块具有一亿年历史的缅甸琥珀中发现了黏菌的身影，这种黏菌与现今的褐发网菌极为相似。

数百年来黏菌的归属变幻不定，以至于以特定生物群体作为研究对象的生物学家从未对黏菌展开专门的调查研究。由于黏菌的生存环境与真菌相似，且成熟的黏菌酷似霉菌，长久以来，真菌学家在采集和研究真菌的过程中，兼顾开展黏菌的研究工作。

忙碌的真菌学家不仅要研究真菌，还要兼顾原生动物界的黏菌，以及与黏菌有着相似命运的卵菌（属藻物界）的研究，并将它们统称为“菌物”。自此，黏菌总算有了一个相对理想的归属。

像大多数真核生物一样，黏菌的生长发育过程分为营养生长阶段和繁殖生长阶段。

成熟的孢子在适宜条件下萌发释放1～4个黏变形体或游动胞。单核单倍体的黏变形体或游动胞两两配对形成结合子，结合子继续生长，形成多核的双倍体原生质团。原生质团间也可通过合并增大体形，有时可达数米。黏菌的爬行就发生在营养体—原生质团阶段。

在适宜条件下，原生质团聚集形成子实体，释放繁殖器官——孢子。黏菌的孢子具有极强的抗逆能力，有些黏菌的孢子在75年后依旧可以萌发生长。有时，原生质团也会聚集脱水形成干硬的菌核以抵御不良的环境，待环境变好时复苏爬行。

我们通常所说的黏菌指的是原生动物界黏菌纲中的生物，全球已知有1100余种，在我国有分布的接近500种。其中，人类能够培养的仅有大概100种，大多属于绒泡菌，如多头绒泡菌和刚丝绒泡菌。

对于大多数人来说，黏菌神秘又罕见。事实上，无论是温带、热带、亚热带的森林中和草原上，还是寒冷的苔原和高山中，甚至城市绿化带和花盆中都能发现它的身影，温暖湿润的阔叶林中的枯枝落叶上更易找到黏菌。

但是，易于观察的原生质团行踪不定，成熟黏菌子实体的个体很微小（大多不超过2毫米），且颜色与土壤或枯枝相近，人们需要匍匐在地面用放大镜观察才能找到它们。

黏菌和人类及其他动物一样属于异养生物，靠吞食食物获取营养。不同的是，黏菌没有嘴巴不能咀嚼吞咽，全靠黏稠的原生质团包裹食物，而后进行消化，吸收营养。

实验室中，研究人员用燕麦喂养黏菌。在没有燕麦的森林和草原，黏菌主要以细菌为食，有时也食用蘑菇这样的真菌。在饲养的过程中，科研人员发现黏菌并不挑食，面包、馒头、米饭和鱼肉，以及豆腐都可以成为黏菌的美食。它们通常会选择淀粉或蛋白质含量高的食物，而远离那些具有刺激性的食物。

作为一种古老的生物，黏菌就像它的绰号“鬼屎”一样，行踪诡秘，默默无闻。直到2010年，《科学》杂志刊文介绍了黏菌具有建立高效运输网络的能力，黏菌才一鸣惊人。研究人员用黏菌喜爱的燕麦代替日本东京的重要地铁站点，以此来观察黏菌的觅食路线，最终惊奇地发现，黏菌仅耗时26小时留下的爬行痕迹，竟与人类花费近百年规划的铁路网极为相似。

自此，黏菌“一战”成名，成为“道路规划大师”，被广泛应用于生物群体智能研究。2020年，科学家通过模拟黏菌的觅食过程，提出了参数少、寻优能力强的黏菌算法（简称SMA)，用于解决各类工程问题。

近年来，聪明又奇特的黏菌还成了青少年的萌宠，越来越多的年轻人加入饲养黏菌的行列。他们相互交流喂养经验，既满足了在有限空间内饲养宠物的需求和对自然的探索欲，又锻炼了动手能力。其实，饲养黏菌并不难，只需将一片菌核放置在保温保湿的小盒子内，定期喂养燕麦，就可以观察到黏菌各种有趣的形态和行为。

需要注意的是，虽然绝大多数黏菌对人类健康没有直接危害，但是有时成熟黏菌的孢子可能会危害过敏体质人群和免疫力低下人群的健康。此外，有些黏菌的原生质团还会侵害农作物，造成经济损失。因此，如果不想继续饲养黏菌，那么一定要经过高温处理，确保菌核无活性后再丢弃。

文 / 赵明君

来源 / 《科学24小时》

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