戈壁之珍——發菜

史軍

發菜，形如其名——細如發絲，最粗的發菜直徑也不過5毫米，但是它們的長度可以達1米。

與我們常吃的韭菜、菠菜、大白菜不同，發菜并不是一種會開花結果的植物，而是隸屬于藍藻門念珠藻屬的藻類生物。之所以叫藻類生物而不是藻類植物，是因為最新的分子生物學研究表明，藻類家族與植物家族在4.6億年之前就分道揚鑣了。此外，絕大多數藻類生物的光合作用色素是藻膽蛋白和葉綠素a，缺乏植物細胞中獨特的葉綠素b。所以，藻類是一類獨立于植物的獨特光合生物。

木耳

念珠藻屬的家族成員分布區很廣，世界各地都有它們的身影。在我們身邊比較常見的就有葛仙米和地耳。葛仙米圓溜溜的，仿佛褐色的珍珠，生長在稻田中或者濕潤的石壁上。地耳長得像木耳的孿生兄弟，只是顏色偏綠，但它們是完全不同的生物，木耳是通過分解植物殘骸獲取營養的真菌，地耳則是“自力更生”的光合生物。

發菜在我們的生活中其實并不常見。其一是因為發菜的生物體過于纖細，加上其主要成分是難以消化的多糖類物質，很難填飽采集者的肚子。

再者，發菜分布地遠離人類生存的核心區域。它主要分布在年降水量低于400毫米的干旱和半干旱地區，通常生長在沒有植被蔭蔽的戈壁裸地之上。這些區域的土壤，既無足夠的水分，也無足夠的礦物質，無法為發展農業生產提供基礎，也就很難支撐人類的大規?；顒?。

那么，發菜為什么會被大規模采集，最終成為瀕危野生物種呢？原因在于它的名字——發菜與“發財”同音。這使此種生物在一些地區成為宴席上，特別是春節年夜飯上不可或缺的存在。

實際上，人們將發菜視為重要食物的歷史并不長。關于發菜的明確文字記錄，出現在明清時期的一些地方志書和典籍當中，例如清代乾隆年間的《甘州府志》（1779年出版，鐘賡〔gēng〕起著）和《調疾飲食辨》（1823年出版，章穆著）。章穆在《調疾飲食辨》中寫道：“頭發菜，惟甘陜最多。南方絕無?！边@里所說的頭發菜就是發菜。

在20世紀末，野生發菜資源遭遇了毀滅性打擊。人為過度采集發菜帶來的破壞，不僅關乎這個物種本身，而且對采集區域內生態系統同樣造成了毀滅性打擊。發菜雖然個頭微小，卻對維護荒漠生態系統平衡具有重要作用。

首先，發菜產生的胞外多糖具有極強的吸水能力和黏性。所謂胞外多糖，是指細胞合成的分泌到細胞外的多糖類物質，發菜的胞外多糖由葡萄糖、半乳糖和木糖分子組成，三者的比例為2：1：1。這種多糖有著極強的吸水能力——發菜可吸收相當于自身正常重量12倍的水。正是憑借如此強悍的吸水能力，發菜能夠在極端缺水的環境下生存下來。發菜儲存的這些水分可以改善土壤的水分條件，再加上發菜的多糖可以黏合土壤，形成生物結皮（又稱生物土壤結皮，是沙漠重要的地表覆被類型，主要分為藻結皮、地衣結皮和苔蘚結皮3類），對于阻擋流沙移動具有重要作用?？此撇黄鹧鄣陌l菜，為荒漠區域的脆弱土壤蓋上了一層防護罩。

除了影響土壤水分，發菜還是重要的營養物質提供者。發菜生活區域的土壤中極度缺乏氮元素，而氮元素又是植物健康生長必需的礦物質營養。發菜自身擁有的固氮酶可以將空氣中的氮氣轉化為生物可以利用的氮肥，這一行為可以改良荒漠土壤肥力，為先鋒植物（指群落演替中最先出現的植物）生長提供基礎。

除了上述兩個生存絕招，發菜還有兩個重要的生存技能——抗強光照和在干旱條件下長時間休眠。

發菜能夠抵御強烈紫外線，得益于它們體內的類孢粉素氨基酸（MAA）。這種物質可以與寡糖（一種新型功能性糖源）連接，通過吸收射線，減少射線對細胞的損傷；它們同時還能與甘氨酸連接形成新的結構，快速冷卻紫外線的能量，充當“消防員”的角色。

發菜還有一個重要能力就是休眠。在極端干旱的情況下，發菜能進入深度休眠，存活3～5年，遇水后可以再次恢復生長。

而這些都得益于發菜的三大秘籍：

秘籍一，發菜細胞除了可以分泌多糖類物質儲存大量水分外，它細胞內的水分“脅迫”蛋白可以幫助脫水的發菜細胞維持必要的細胞結構。

秘籍二，發菜細胞中含有一種叫“泛素”的蛋白質，這種蛋白質可以在細胞吸水恢復的時候，識別并清除細胞中那些發生損傷的蛋白質，從而維護細胞的正?；钚?。

秘籍三，發菜的DNA具有多拷貝特性和甲基化特性。研究人員發現，基因組的多拷貝性可能與防止DNA損傷有關，多拷貝基因組可以對細胞核提供結構上的保護，再加上一些基因的甲基化（指能夠在不改變基因序列的前提下，改變遺傳表現），可以幫助發菜的DNA在干旱狀態下維持正常形態和功能。

小小發菜，除了名字討喜，本身也具有極高的生態價值。但過去對于發菜的過度采集，對環境和社會經濟都造成了極大的破壞。由此可見，唯有與自然和諧共生，才是人類長久的生存之路。

（責任編輯/張麗靜 美術編輯/周游）

巖石上生長的生物結皮