菌類地衣共生「常識」出錯了

過去近150年間，全世界教科書對地衣的定義是「一種真菌和一種藻類或藍細菌組成的共生體」。美國科學家研究發現，這個「常識」可能錯了，許多地衣是三物種共生體，而不是通常認為的兩物種共生。

這項由美國蒙大拿大學科研人員領導的研究利用最新基因測序技術發現，全世界主要的地衣物種都是三物種共生體，除了已知的真菌及其能進行光合作用的共生夥伴外，它們還含有一種單細胞真菌，這是一種此前從未被發現的酵母，與蘑菇、木耳等同屬擔子菌門。

「這徹底改變了我們認為我們已經了解的地衣共生關係，」論文第一作者、蒙大拿大學博士後托比·斯普里比爾說，「它要求我們重新評估有關地衣形成以及各物種在共生中各自作用的基本假定。」這一發現將作為封面文章發表在29日出版的最新一期美國《科學》雜誌上。

自1867年以來，科學界就認識到，地衣不是一個單獨的物種，而是一種共同體。其中藻類或藍細菌通過光合作用提供地衣所需營養，而真菌決定了地衣的主要形態，並為藻類或藍細菌提供保護。

但讓科學家困惑不解的是，一些含有相同共生物種的地衣卻呈現出截然不同的特性。以小孢發屬地衣為例，有的呈黃色，會產生一種被稱作狐衣酸的有毒物質；而另一種呈棕色的小孢發屬地衣，包含的真菌和藻類與前者完全相同，但不產生狐衣酸。

為此，斯普里比爾與同事對上述兩種地衣開展RNA（核糖核酸）深度測序，結果在其中發現了屬於擔子菌門的第二種真菌，這是此前從未見過的一種酵母。上述有毒地衣含有更多這種酵母，使其能夠產生狐衣酸，可抵禦其他微生物的入侵。

負責這項研究的蒙大拿大學微生物學家約翰·麥卡琴說，教科書對地衣的定義一直說含有且只含有一種真菌，我們的研究表明這個定義並不正確。

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