地衣既不是单纯的真菌，也不是单纯的藻类，而是这两种生物组合而成的特殊共生体。它的真菌共生组分一般是子囊菌或担子菌，光合共生组分是绿藻或蓝细菌。蓝细菌过去也叫蓝藻或蓝绿藻，现在通常被视作自养型的原核细菌，但人们习惯上仍将其归入藻类。
地衣中的真菌和藻类长期互利共生。藻类娇嫩的身体在真菌的支持下，得到了更多保护。四通八达的茂密菌根从外界环境中汲取水分和无机盐，源源不断地提供给藻类。水和养料（特别是氮素）的供给，无论速度上还是数量上，绝不是非共生藻类所能比拟的。真菌的付出当然会得到回报，藻类的光合作用产物大部分都给了它。真菌在藻类的滋养下，也生活得更加轻松。
各种地衣
同层地衣横切面
灌木状地衣的红色子囊盘像头戴红帽的英国士兵
地衣常呈现出壳状、叶状或树枝状的形态。它们虽然生长缓慢，每年只能长几厘米，却是异常顽强，又懂得把握机会。它们遇到恶劣的大旱气候，就及时休眠；得到几滴甘霖，又立刻恢复生机。所以，地衣能附在岩石、地面和树皮上生活，耐寒耐旱，绝壁大漠上都可生存。它还能深入其他植物难以涉足的严酷地带，在高山、冻土、南北极铺就广袤的苔原。因此，地衣也是生物界的“开路先锋”。它们分泌地衣酸，使坚硬的岩石变得松软，让风化作用、成土作用更加迅速，让其他植物的根系更容易抓住地面，让荒漠逐渐变成绿洲。
地衣不仅在现在生物圈的平衡发展中功不可没，在植物的演化史上也扮演过重要角色。在6.3亿～5.4亿年前的新元古代埃迪卡拉纪，高等陆生植物还没有出现，地衣就已经崭露头角了。比如中国贵州瓮安陡山沱组的岩石中有一种类似地衣的化石，科学家把它看作是绿藻、蓝细菌和真菌的综合体。而到了约4亿年前的早泥盆世，已经发展出了实实在在的地衣。从它们体内的光合组分中，能识别出应对菌根的特有共生标志。苏格兰的莱尼燧石岩中就有这类地衣的身影，它们与最早的高等陆生植物比邻而居。一些科学家认为，有了地衣中共生真菌的菌根，早期陆生植物才演化出最初的根系。
在合适的温度中绿藻会快速繁殖
令人惊叹的是，在约4亿前的早、中泥盆世，地球上生长着一种巨型的地衣。这种名叫“原拟紫杉”的生物，高2～9米，直径可达1米，与今天那些矮小不起眼的地衣不可同日而语。科学家一开始还以为它们是高大的紫杉树，便取了这么个名字，后来却发现它内部的结构与真菌相仿。于是问题就来了：在当时的地球上，高等植物还没站稳脚跟，地面还没披上厚实的绿装，陆地的生产力又非常低下，真菌不过是种异养型生物，到底是谁养活了这么大的原拟紫杉呢？最好的解释就是：它们能自力更生。原拟紫杉的体内有藻类提供食粮，而真菌共生组分则使个体努力长高，争得阳光的青睐，最终使它们成为当时陆地生态系统中最令人瞩目的成员。（徐洪河）
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