地球上最迷人而又最神秘的存在真菌

一份最新发布的重要报告指出了真菌对人类和自然生态系统的重要性。当前亟需制定全球协调保护策略,确保真菌可以持续发挥其有益作用。

真菌可以说是地球上最迷人而又最神秘的存在。根据目前估计,真菌种类的数量是植物的6倍之多。从深海沉积物和火山口到南极干谷,你能想象到的所有环境中都有它们蓬勃生长的身影。但即便如此,我们对真菌的多样性和价值的了解仍太过浅显。

来源:Pixabay

出于这个原因,英国皇家植物园邱园(Kew)不久前发布的首份《世界真菌现状报告》(StateoftheWorld’sFungi)理应成为真菌学家以及整个社会都值得庆祝的事。

每当农作物与锈菌、黑粉菌和其它植物病原体对抗时,或是当野生动物面对致命威胁,如两栖动物的壶菌病和蝙蝠的白鼻综合征时,真菌都会背上不好的名声。此外,很多常见的人类病原体如假丝酵母菌属、曲霉菌属和隐球酵母菌属已证实在特定条件下具有致命危害。

不过,这些危害不应掩盖真菌所能带来的巨大益处。虽然西方世界只食用一小部分食用菌,但中国等国家一直有烹饪和食用各种真菌的传统,最新普查更是记录下了多种食用菌。同时,自农业出现以来,酵母菌也贡献了具有营养价值的面包、啤酒和红酒。

抗生素、生物燃料、洗涤剂等等都来源于真菌。最近甚至发现了能降解聚氨酯的真菌,为解决当前全球面临的塑料污染问题带来了希望。所有这些应用潜力都从一个自由生菌开始,等待被开发。

不过,虽然它们潜力无穷,但约93%的真菌仍有待发现和属名,全球从事真菌生态学和保护研究工作的团队的规模仍然不大。

究其背后的原因可能与历史有关。在林奈(Linnaeus)最初建立的分类系统中,他将真菌与蕨类、藻类和苔藓类一并归为“无花”植物。鉴于我们现在对许多真菌分类的了解也不甚清晰,林奈的这种分类法情有可原。

这一分类一直沿用到20世纪,削弱了真菌作为具有同等地位的单独真核生物界的地位。如今,测序技术的进步让我们可以肯定,在地球上的所有生命中,至少大部分都对真菌有不同程度的生存依赖。

大多数陆地植物都在地下与菌根真菌形成联系;而4.5亿年前如果没有真菌帮助的话,植物在陆地上的定植也许都不可能发生。化石记录中关于真菌的证据往往由于保存欠佳,破坏了其良好结构。但最新的罕见证据显示,它们的谱系可以追溯到24亿多年前。

真菌在碳封存和营养元素循环、分解碳的顽固性形式以及促进不同有机体之间的营养元素交换方面都起着重要作用。随着我们不断尝试理解地球基本的生物化学过程以及这些过程如何受到全球变化的影响,这些重要作用也日益凸显。

不断有证据表明,真菌多样性、分布和功能都会受到氮沉降和城镇化等人为压力、以及全球范围内顶梢枯死等植物病原体快速传播的影响。“种真菌全基因组测序计划”(FungalGenomesProject)这类大规模国际测序项目有望发现真菌如何应对未来环境变化。

现在,超过种真菌的全基因组都已悉数公开,数量超过了动植物的总和,范围更是从地球上最大的有机体高卢蜜环菌(Armillariagallica)到已知最小的真核生物基因组——肠脑炎微孢子虫(Encephalitozoonintestinalis)。

过去十年中掀起的环境测序热潮,通过分子特征完成了对大部分新真菌种的鉴定。不过,这也拉慢了对这些菌种进行正式分类的速度。

根据目前估计,对新物种的描述速度需要比当前速度高出一个数量级,才能弥补这一差距,国家生物多样性和保护评估的监控工作都依赖物种分类名录。如果不大力投入并培养新一代真菌分类学者,或正式改变新物种的分类方式,这种差距或将持续存在。




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