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全世界主要的地衣物种都是三物种共生体

八月 17th, 2019  |  科学

过去近150年间,全世界教科书对地衣的定义是“一种真菌和一种藻类或蓝细菌组成的共生体”。美国科学家研究发现,这个“常识”可能错了,许多地衣是三物种共生体,而不是通常认为的两物种共生。

这项由美国蒙大拿大学科研人员领导的研究利用最新基因测序技术发现,全世界主要的地衣物种都是三物种共生体,除了已知的真菌及其能进行光合作用的共生伙伴外,它们还含有一种单细胞真菌,这是一种此前从未被发现的酵母,与蘑菇、木耳等同属担子菌门。

“这彻底改变了我们认为我们已经了解的地衣共生关系,”论文第一作者、蒙大拿大学博士后托比·斯普里比尔说,“它要求我们重新评估有关地衣形成以及各物种在共生中各自作用的基本假定。”这一发现将作为封面文章发表在29日出版的最新一期美国《科学》杂志上。

自1867年以来,科学界就认识到,地衣不是一个单独的物种,而是一种共同体。其中藻类或蓝细菌通过光合作用提供地衣所需营养,而真菌决定了地衣的主要形态,并为藻类或蓝细菌提供保护。

但让科学家困惑不解的是,一些含有相同共生物种的地衣却呈现出截然不同的特性。以小孢发属地衣为例,有的呈黄色,会产生一种被称作狐衣酸的有毒物质;而另一种呈棕色的小孢发属地衣,包含的真菌和藻类与前者完全相同,但不产生狐衣酸。

为此,斯普里比尔与同事对上述两种地衣开展RNA深度测序,结果在其中发现了属于担子菌门的第二种真菌,这是此前从未见过的一种酵母。上述有毒地衣含有更多这种酵母,使其能够产生狐衣酸,可抵御其他微生物的入侵。

负责这项研究的蒙大拿大学微生物学家约翰·麦卡琴说,教科书对地衣的定义一直说含有且只含有一种真菌,我们的研究表明这个定义并不正确。

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