植物真菌陷入了进化飞跃
随着物种为生存或寻找共存方式而奋斗,进化正在我们周围展开,但偶然发现野外生命在我们眼前适应的例子仍然是一种相对罕见的特权。
因此,你可以想象当研究人员意识到一种真菌似乎跨越了生态学家长期以来用来描述它们的生物学边界时,他们会感到惊讶。
通过遗传和化学分析,丹麦领导的真菌学家团队调查了来自五个分散地点的10种植物,寻找痕迹迈锡纳真菌,俗称帽蘑菇的属,由大约 500 种组成。
在真菌王国中,物种通常占据三个生态位之一。迈锡纳真菌是分解者,或者腐生菌,它们以死亡和腐烂的有机物为生,在生态系统中循环养分。
与腐生菌不同,寄生真菌和共生真菌在活植物中居住以植物为食或交换营养分别与他们的主机。
“这就是我们传统上将真菌划分为严格独立的生态群体的方式:共生的、寄生的或腐生的。解释奥斯陆大学微生物学家克里斯托弗·布格·哈德(Christoffer Bugge Harder)领导了这项新研究迈锡纳真菌。
然而,严格的划分越来越受到质疑,因为生态学家已经意识到真菌不会局限于这些简单的分类。
以前的实验室实验建议迈锡纳可能侵入活苗的根部在塑料盘子里,但是当其他真菌和环境因素起作用时,它们是否可以在野外这样做仍然未知。
哈德及其同事调查了现有数据,并对更多的野生植物根进行了采样,发现了迈锡纳在研究的 10 种植物中,有 9 种存在真菌,包括北极、高山和温带植物。
“通过DNA研究,我们发现迈锡纳真菌一直存在于活植物宿主的根部。解释难。“这表明帽子正处于进化发展过程中,从独特的非生物植物材料的分解者转变为生物植物的入侵者。
虽然这项研究规模很小,但研究结果证明了真菌的生态多功能性,并表明迈锡纳可能正在发展菌根能力:真菌在寄主植物的根部组织定植。
菌 根真菌可以是有益的,也可以是有害的,共生的或寄生的,但通过对植物根部和真菌中氮含量的分析,研究人员确定一些迈锡纳似乎在帮忙它们入侵的植物——就像第一个菌根真菌一样,它可能在使植物获得立足于陆地大约4亿年前。
“我们看到一些迈锡纳似乎将植物不可缺少的营养物质氮与植物中的碳交换。说难。
至于如何迈锡纳为了进化出这种新发现的能力,研究人员认为它可能与人类种植的种植园有关,在那里种植了一排又一排相同的树种。
哈德及其同事注意到完全没有迈锡纳在他们的成熟样本中樟子松从国家公园收集的树木,而来自人工林的另一种针叶树的根部则受到严重感染迈锡纳.
他们建议迈锡纳与专业真菌已经茁壮成长的古老森林相比,可以更容易地侵入种植园中幼苗的根部。
需要更多的研究来检验这一理论,尽管哈德说“有理由相信我们人类在这种适应中发挥了作用,因为我们的单一栽培种植园,例如林分,为真菌提供了适应的最佳条件。
“真菌似乎抓住了这个机会,”他说.
该论文发表在环境微生物学.