这种生物长得越大 人类的处境就越危险

这种生物长得越大人类的处境就越危险由于人类活动,这种通常认为有益的真菌已经变成了死亡的信使。蜜环菌也作为一个典型代表,展现了生命能采取的一种极端形式。数千年前,蜜环菌属的奥氏蜜环菌(Armillariaostoyae)把它的一个孢子播种到了如今的俄勒冈地区,随后开始不停生长。“它生长得非常非常成功。”新墨西哥州大学的真菌学家阿德里亚娜·罗梅罗·奥利瓦雷斯(AdrianaRomeroOlivares)说,“它长到了非常非常之大。”现在,这个真菌个体已经占据了约2400英亩土地(约970万平方米),因此也获得了“巨型真菌”(HumongousFungus)的绰号。它是这个星球上已知最大的有机体之一,也是迄今为止记录到的陆地上最大的有机体。奥氏蜜环菌(Armillariaostoyae)图片来源:WikimediaCommons这样说来,蜜环菌并不像个制造不安定因素的“微生物”。不过,这巨型真菌也的确好斗、灵活且不屈不挠,它一直生存着,而且可能还在继续扩大自己的生存范围。“只要有树,它就能茁壮成长。”美国林务局(U.S.ForestService)的植物病理学家Mee-SookKim说,“理论上讲,它拥有无穷的生长潜力。”在竞争“世界上最大的有机体”这个头衔时,巨型真菌主要有两个对手。而最终胜出的可能会是巨型真菌,不仅是因为它对环境的耐受力,还因为它拥有从其他生物的死亡中获益的强大能力。 界定世界上最大有机体的标准并不完全科学。“我们也不会花太多时间来精确衡量‘最大’,并借此赢得什么比赛。”美国犹他州大学的生态学家保罗·罗杰斯(PaulRogers)说。目前普遍认为有三个大型生物在争夺第一名的位置,除了俄勒冈州马卢尔国家森林公园的巨型真菌,还有犹他州中部巨大的颤杨林“潘多”,以及在澳大利亚西海岸附近的鲨鱼湾发现的海神草。“潘多”是由一株雄性颤杨无性繁殖出的一整片树林,根系相互连接,且拥有相同DNA(图片来源:WikimediaCommons)这三个生物都非常庞大,占据宽广的土地且重达数千吨。它们的基因都是整体一致的,被认为是由单个生命体发展起来的。鲨鱼湾的澳大利亚海神草覆盖了49000英亩(约198平方千米)的海床,比巨型真菌占据的面积要大。虽然,巨型真菌比106英亩(约0.4平方千米)的雄性颤杨克隆体“潘多”覆盖的区域更大,但是“潘多”重约6500吨,它的干重可能会比多水的蜜环菌更重。(公平地说,想估算出真菌和海草的质量也很困难。)不过即便如此,巨型真菌在这三者当中,仍然有不少值得夸耀的地方。如果说蜜环菌有什么主场优势,那就是它生长在地下。这种真菌有黑色、黏稠的根状菌索(一种菌丝组织体),像根一样可以在土壤中蜿蜒数米远,寻找脆弱的树木。加拿大多伦多大学的真菌学家吉姆·安德森(JimAnderson)说,蜜环菌一旦找到了合适的宿主(任何树木或木本植物),就会渗透到它们的根系,然后在树皮下散开形成毡状的白色细丝。而这些细丝会释放酶,把组织变成糊状物。美国犹他大学的工程师黛博拉·林恩·波特(DeboraLynPorter)说,这种真菌十分强韧,可以毫不费力地“直接穿过”树木的最外层屏障,包括树皮,“它超级超级强。”蜜环菌并不是唯一具有根状菌索的真菌。但蜜环菌“尤其坚韧”,美国加州大学戴维斯分校的真菌学家劳拉·鲍加尔(LauraBogar)说。它可以靠从土壤中吸收的矿物质武装自己,能抵御大部分杀真菌剂——“基本可以把这些东西当早餐吃,”安德森说。波特甚至试过将蜜环菌的根状菌索煮沸或者浸泡在酸中,但几乎没有伤害到它。如果没找到活的树木,这些结构可以在土壤中休眠几十年,等着捕捉下一棵树。当被问到怎样做才能清除植物上的蜜环菌时,安德森能给出的最好的答案是:我们能做的不多。奥氏蜜环菌(Armillariaostoyae)图片来源:WikimediaCommons,CCBY-SA3.0)这一切都有助于解释,为什么蜜环菌可以达到如此大的尺寸。俄勒冈州的蜜环菌是有记录的最大个体,但记录也显示还有多个巨大的蜜环菌,其中一个生活在密歇根州上半岛,安德森研究它已经有几年了。或许有更多这样的蜜环菌潜伏在地下没被发现。如果说,俄勒冈的蜜环菌在同类之中并不算奇怪的个体,那另外两位选手,颤杨林“潘多”和澳大利亚海神草,与它们的同类相比可能显得更奇怪。在杨树中,也存在其他通过无性繁殖连成一片树林的个体——它们有着怪异的水平根,从中会长出自己的茎——但几乎都无法达到和“潘多”差不多的质量。“潘多”成功的一部分原因是基因:它多携带了一份基因组,这能促使它更快速地生长。另外,运气也发挥了一定的作用。数千年前,一粒杨树的种子很有可能恰好落在一片非常稳定的土地上,从未遇到过任何阻碍生长的情况。至于澳大利亚海神草,它之所以如此独特,也有非常充分的理由,西澳大利亚大学的一位生物学家伊丽莎白·辛克莱(ElizabethSinclair)说。她帮助揭示了这种植物的基因组组成,发现它是两个物种的杂交后代,包含两倍的遗传信息。它很可能是不育的,因此通过反复克隆来扩张自己。对“潘多”或澳大利亚海神草来说,一起反常的事件就可能轻易地将它们破坏,并踢出最大生物的比赛。而蜜环菌属的生物只需要保持原有的扩张风格,就能继续留在赛场上。在这快速变化的地球上,蜜环菌很可能有能力承受一些坎坷,比如干旱、野火、风暴、气温升高,以及许多可能导致森林不宜居的人类活动。新墨西哥州立大学的雷梅罗·奥利瓦雷(RemeroOlivare)说,蜜环菌“可能活得比许多东西都长久,包括我们人类,也包括许多它喜欢的植物。”蜜环菌并不是一个反派,而是一个分解者,可以清除掉那些不适应环境的树木,并把它们的养分送回土壤,发挥“相当有益的作用”,美国林务局的Kim说。这类“反英雄”式的角色,在不断地重塑它所在的生态系统,并维护森林的健康。但是,蜜环菌也可以作为一面镜子,让我们从中看到人类的冷酷。遇到脆弱的树木,蜜环菌能轻易吃掉它们。当气温持续上升,当干旱肆虐森林,当入侵的昆虫啃咬树木,当人类选择性砍伐、摧毁植物的多样性,当人们抑制了林火而让可燃的树木能生得更密集……“这些都会为蜜环菌的生长,提供更多的食物和养料。”美国俄勒冈州立大学的火灾生态学家、微生物学家和森林生态学家阿里尔·考瓦(ArielCowa)说。考瓦说,巨型真菌达到如今的规模,其实只是个“症状”,而这症状背后有个更大的问题——这个问题就在于人类。例如,倘若人类能允许更多的自然火灾发生,让森林变得不那么密集,这类真菌可能仍然存在在那里,但会更小,更不容易引起麻烦——它会成为一个被动的回收者,而不是死亡的信使。“它利用了我们破坏生态系统的事实。”奥利瓦雷说。我们对待树木的方式越糟糕,蜜环菌就会变得越大。 被蜜环菌利用的漏洞,也正在危及其他巨型生物。在犹他州,人类赶走了狼等食肉动物,野生骡鹿和家养的牛在“潘多”颤杨林中疯狂啃食,“潘多”更新的速度已经赶不上消失的速度了。罗杰斯说,数千年来帮助“潘多”脱颖而出的特征如今却“对它造成不利的影响”,这片树林正在消亡。生长到如此庞大的规模时,若环境变得不适宜,整个个体就完蛋了。 鲨鱼湾海底,澳大利亚海神草(Posidoniaaustralis)的草甸。图片来源:RachelAustinviatheUniversityofWesternAustralia澳大利亚海神草的处境比“潘多”好一些,但也未必特别光明。辛克莱说,得...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1393163.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1393163.htm

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“未来是真菌的”:科学家描绘北方生物多样性的新时代

“未来是真菌的”:科学家描绘北方生物多样性的新时代在北方树木的光合作用组织(或称"食光组织")中,以及在它们之间铺满地面的云状地衣和羽毛状苔藓中,都隐藏着真菌。这些真菌是内生菌,也就是说,它们生活在植物内部,通常是互利共生的。农业、生命与环境科学学院植物科学学院和理学院生态学与进化生物学系教授、Bio5研究所成员贝齐-阿诺德(BetsyArnold)说:"植物就是生活在真菌的世界里。内生真菌对植物的健康至关重要,其作用方式尚不完全清楚,但我们从内生真菌中了解到的一般情况是,它们能很好地保护植物免受疾病侵袭,并帮助植物更好地抵御高温等环境压力。它们是我们对植物认识的一场重要革命的一部分。"在杜克大学的FrançoisLutzoni(左)和亚利桑那大学的BetsyArnold的共同领导下,项目组乘坐DeHavillandOtter飞行器从一个湖飞到另一个湖,专家飞行员JacquesBérubé(中)为项目实地小组提供了前往偏远地点的通道。图片来源:BetsyArnold十多年前,阿诺德和她的团队开始了长达一个月的探险,深入加拿大东北部的荒野,了解这些真菌物种如何适应不同的微环境,以及它们在未来气候变化下的生存状况。他们发现真菌之间存在巨大的多样性,而且它们以非常特殊的方式适应当地的条件,这意味着它们将对未来的气候变化非常敏感。由于真菌的健康与其宿主的健康密切相关,这些发现对未来北方森林和我们地球的整体健康都有影响。"北方森林是地球碳循环和水循环的核心,"阿诺德说。"我们的工作突出表明,它们是世界上一些进化最多样化的真菌内生菌的家园,而这些内生菌在其他地方是找不到的。"Cladonia是一种地衣,在名为Pleurozium的苔藓地毯上方几英寸的地方长出一蓬白色的东西。与北方地带标志性的黑云杉(Picea)一样,它们也蕴藏着多种内生真菌,这些真菌在它们健康的组织中共生。图片来源:贝茜-阿诺德经过十多年的分析,他们的研究结果发表在《当代生物学》杂志上。"我们的合作研究揭示了北方生物群落中新发现的内生真菌的多样性及其对气候的敏感性,"该研究的共同第一作者大分修造(ShuzoOita)说,他在阿诺德的实验室完成了博士学业,现在是住友化学株式会社的研究科学家。"内生真菌常常被忽视,因为它们存在于健康的植物组织中,但最近它们在生物多样性和生态系统中的重要性被揭示出来了"。她说,收集数据以得出这一结论是一项艰巨的工作,需要阿诺德和她的同事们进行她一生中最紧张的实地考察。阿诺德说,在2011年夏天的一个月时间里,该团队与一名专业飞行员签订了合同,"前往道路不通的地方"。六人小组穿越加拿大北部森林南部,一直到达北极苔原边缘,沿途将浮空器降落在湖泊中。贝齐-阿诺德和她的团队乘坐浮空器进入北美东部北方森林的偏远地区。从窗口望去,云杉从苔藓和地衣的地毯中生长出来,研究人员将在湖上降落。图片来源:贝茜-阿诺德他们在遍布地貌的偏远湖泊间起降了36次。通常情况下,他们在每个采样点停留大约6到24个小时。白天,他们收集健康的云杉树叶以及地面上新鲜的苔藓和地衣,边走边把科学宝藏装进密封袋中。他们还钻取年轮芯,希望揭示它们的过去,如树龄和野火暴露情况。他们还测量了各种森林特征,以了解植物在地形上的变化。到了晚上,当北极光在头顶闪烁时,他们在飞行员宿舍内的便携式实验室里处理样本。他们对新鲜组织进行表面消毒,为提取DNA做准备,并分离真菌培养物,以观察和记录样本中的菌株。阿诺德说:"我们经常工作到凌晨两三点,然后睡上几个小时,再飞往下一个工地。"漫长的工作得到了回报:"在真菌世界里,一小时的野外工作就是一年的特征描述和十年的潜在分析。在短短几周的时间里,我们就完成了大量的工作"。当他们从较温暖的南部地区前往较寒冷的北部地区时,他们以大约100英里的间隔重复采样。阿诺德说,他们还沿着一条纬度带取样,这条纬度带同样宽广,但代表的气候变化却很小。他们战略性地从这两个维度进行采样,以确保真菌生物多样性的任何差异都是由环境差异而非距离造成的。他们一起驾驶DeHavillandOtter飞机飞行了近1500英里,这架飞机就是他们的移动之家,他们经常用额外的油箱来分享旅行空间。BetsyArnold是植物科学学院的教授,同时也是西南地区首屈一指的真菌生物多样性收藏馆Gilbertson真菌标本馆的馆长。她在北方生物群落的工作是她全球范围研究、学生参与和全球合作的一部分,研究范围从非洲南部、南美洲到北极。图片来源:JolantaMiadlikowska较早的研究考察了生物多样性与纬度之间的相关性,纬度通常被用作气候的替代物。阿诺德说,这些研究发现,一般来说,越靠近赤道,生命越多样化。例如,对于许多生物类群来说,热带雨林中的生物比北极苔原中的生物更加多样化。事实证明,北方地区的真菌并非如此简单。"我们的研究表明,北方真菌群落并不一定会像植物群落那样以可预测的方式随气候发生变化。"共同第一作者亚娜-乌仁(JanaU'Ren)说:"相反,气候对这些真菌的影响在很大程度上取决于真菌种类和宿主。这意味着我们需要保护整个北方生物群落的植物及其真菌内生菌,而不仅仅是在一个地方,否则我们就有可能失去这些重要森林中至关重要的生物多样性和保护性真菌。"阿诺德认为,这些真菌内生菌对气候的特殊依赖性反映了它们与宿主共同进化的过程,也就是她所说的"研究与发展",因为植物找到了理想的内生菌伙伴,并在这些严酷的北方地貌植物所面临的独特压力下依然繁茂生长。"世界各地都有内生菌,但不同环境中的内生菌各不相同。"阿诺德说:"我们认为,与内生菌共生在某种程度上是植物在全球范围内克服环境挑战的方式,也就是与它们的内部真菌伙伴共生。关于单个内生真菌对单个植物的作用的信息并不多。因此,我们的研究具有奠基性意义,因为我们试图弄清这些内生菌是谁,它们是如何分布的,以及它们会如何随着气候的变化而变化。"她希望未来的研究能以他们的发现为基础:"我们所知道的是,当这些森林发生变化时,我们正在失去生物多样性,而我们还不知道关键的功能要素是什么。"合作者弗朗索瓦-卢佐尼(FrançoisLutzoni)表示同意,他是杜克大学生物学教授,与阿诺德共同主持了这项研究。卢佐尼说:"这是我做过的最复杂的野外工作,也是最令人振奋的研究经历之一。记录不断变化的世界中的生物多样性是一项重要的研究。我们采集的标本都保存在标本馆中,因此对于了解物种、物种分布、物种基因以及物种栖息的生态系统如何随着时间的推移而变化具有持久的价值。反过来,标本馆服务于科学界的最佳方式就是与世界一流大学的研究实验室相结合。"在这种思想指导下,阿诺德目前正致力于利用亚利桑那州本土生长的内生菌来增强作物在这个不断变化的世界中的适应能力。阿诺德说:"就像北方森林蕴藏着意想不到的多样性内生菌一样,亚利桑那州的植物也是如此。我们下一步要做的就是挖掘这些丰富而古老的内生菌,将其作为帮助植物茁壮成长的工具。最终,我们希望通过在全球范围内了解这些真菌,我们不仅能描绘出地球生物多样性的一个关键要素的过去和未来,而且还能利用我们当地的真菌,使农作物在有限的水资源和不断上升的气温条件下茁壮成长。可以说,未来就是真菌的未来。"编译来源:ScitechD...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422195.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1422195.htm

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科学家揭示变暖世界中树木与真菌之间的隐秘斗争

科学家揭示变暖世界中树木与真菌之间的隐秘斗争巴塔哥尼亚森林地面上的一种外生菌根蘑菇。图片来源:SPUN/MateoBarrenengoa现在,科学家们发现,造成这种滞后的原因可能就在地下。今天(5月27日)发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的一项研究表明,树木,尤其是遥远的北方地区的树木,可能正在迁移到没有真菌生命支持的土壤中。科西嘉岛上生长的一棵巨型松树,那里的气候变化影响极为严重。图片来源:SPUN/QuentinvandenBossche菌根真菌是一种生长在土壤中的丝状微小真菌,能与植物根系连接,为植物提供重要的养分以交换碳。北纬地区的大多数大型针叶树都与一种叫做外生菌根真菌的菌根真菌建立了关系。第一作者、地下网络保护协会(SPUN)真菌生态学家迈克尔-范-努兰德(MichaelVanNuland)说:"在研究这些共生关系的未来时,我们发现,树木与真菌之间35%的伙伴关系会受到气候变化的负面影响。"菌根蘑菇Cortinariusspp.图片来源:SPUN/MateoBarrenengoa作者发现,在北美,最容易受到这种气候错配影响的树木是松科的树木。特别值得关注的地区是物种分布区的边缘,那里的树木往往面临着最恶劣的条件。在这里,作者发现,在这些地方存活率较高的树木拥有更多样化的菌根真菌,这表明这些共生关系可能对帮助树木抵御气候变化的影响至关重要。"外生菌根真菌与气候的关系不同于外生菌根树木,"合著者、SPUN数据科学家克拉拉-秦(ClaraQin)说。"我们发现的证据表明,树木必须对这些差异做出回答。"意大利亚平宁山脉的外生菌根森林。SPUN/SethCarnill这项研究揭示了气候变化可能对共生生物产生的影响。秦说:"虽然我们预计气候驱动的迁徙会受到非生物因素的限制,比如高纬度和高海拔地区的可用空间,但我们通常不会考虑生物因素的限制,比如共生伙伴的可用性。"VanNuland说:"我们必须继续努力了解气候变化如何影响菌根共生关系,这一点绝对至关重要。这些关系是地球上所有生命的基础--我们必须了解并保护它们。这一行动呼吁强调了研究和保护这些基本生态互动关系的重要性。"编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1432544.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1432544.htm

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这种生物没有大脑但却有着极高的智力以下是几个它的奇迹事迹:1、它可以解决迷宫问题!放置在塑料迷宫中的多头绒泡菌会伸出数百根卷须,探索所有可能的路径,直到找到一条通向食物的路径,然后它会缩回所有通向死胡同的卷须。令人惊讶的是,当研究人员在不同的路径上都摆上食物时,它只会选择最短的食物点,即便是微小的差异也能分辨。2、它有记忆!在迷宫问题中,它们还可以完美避开那些错误的路线,这可能是因为它们走过后留下的粘液提示了他们。但它们并没有大脑,研究人员的解释是它们拥有“物理记忆”——初级的记忆模式。3、它能够模仿运输网络。研究人员把多头绒泡菌被放置在日本东京形状的塑料外壳中,并在现有东京主要交通枢纽的地方放置食物。它们知道哪条路最快,并用它的卷须(伪足)创建了一个城市铁路网络的复制品。4、它学习并记录时间。研究人员把放入一个长凹槽中,让它沿着凹槽移动,然后每隔30分钟,研究人员就会降低温度和湿度。当温度、湿度降低时,黏胶就会放慢速度以降低能耗,之后研究人员不做任何操作,黏胶依然会每30分钟减慢速度。这表明它们具有学习和保持时间的能力,这个被认为是一种“习惯性学习”,也是一种初级的学习能力。5、它分辨健康食物。研究人员将粘菌放在圆形钟面的中间,然后在时钟的每个标记处,都放置了不同的食物,其中一些是由最健康的碳水化合物与蛋白质组成,而另一些不是,多头绒泡菌懂得优先选择健康的食物。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1427430.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1427430.htm

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科学家发现战胜致命真菌的新方法

科学家发现战胜致命真菌的新方法我们大多数人都熟悉脚气,这是一种相对无害的健康问题,去药店买点药就能解决。但其他真菌感染更为严重,念珠菌、隐球菌和曲霉菌每年造成数百万人死亡。与细菌对抗生素的耐药性一样,真菌对药物的耐药性也在全球范围内不断增长,除非现在就采取措施,否则在不久的将来,死亡人数很可能会上升。目前,只有三大类抗真菌药物,它们都通过破坏真菌细胞周围的屏障发挥作用。矛盾的是,尽管它们都能破坏屏障,但目前的治疗方法实际上非常特殊,也就是说,杀死一种真菌的方法可能无法杀死另一种真菌。一种真菌(C.neoformans)在三种条件下生长:未处理、使用亚致死剂量的脂肪酸合成酶抑制剂NPD6433处理和使用氟康唑处理。经NPD6433处理后,真菌的数量和毒力均有所降低。资料来源:理化学研究所这组研究人员希望找到另一种对抗有害真菌的方法,一种可以对抗多种真菌的方法。他们的方法是首先筛选结构多样的理化学研究所天然产物库(NPDepo),以对抗四种致病性酵母菌--三种念珠菌和一种隐球菌--这些酵母菌已被世界卫生组织确定为重要的人类病原体。他们一直在寻找一种能对所有四种酵母菌都产生影响的物质,这表明它可能对多种真菌有效。经过筛选,研究人员发现了几种化合物,它们能使这四种真菌中每种真菌的生长速度至少降低50%。在这三种化合物中,对人体细胞毒性最小的一种也能减少烟曲霉的生长,烟曲霉是一种极为常见的真菌,对免疫力低下的人来说是致命的。理化学研究所NPDepo将这种化合物命名为NPD6433。下一步是找出它的作用。针对近1000个不同的基因,研究人员研究了当酵母缺少一个基因拷贝时,NPD6433对酵母生长的抑制程度。他们发现,只有一个基因(脂肪酸合成酶)的减少会使酵母更容易受到NPD6433的影响。这一结果意味着,NPD6433很可能是通过抑制脂肪酸合成酶发挥作用,从而阻止脂肪酸在真菌细胞内生成。进一步的实验表明,NPD6433和另一种脂肪酸合成酶抑制剂Cerulenin能够杀死培养物中的多种酵母菌。最后一项实验测试了NPD6433在实验室活体模型生物--秀丽隐杆线虫(Caenorhabditiselegans)--中的治疗效果,秀丽隐杆线虫感染了一种致病性酵母菌,这种酵母菌通过肠道侵入人体后可引起全身感染。之所以选择秀丽隐杆线虫,是因为它的肠道和我们的一样。试验结果表明,用NPD6433治疗受感染的蠕虫后,死亡率降低了约50%。重要的是,对感染了对标准抗真菌药物有抗药性的酵母菌的蠕虫来说,情况也是如此。"耐药性真菌是一个日益严重的问题,而开发新药的线索为对付这些不断演变的病原体带来了希望,"该研究的主要作者YokoYashiroda说。"我们的研究表明,以脂肪酸合成为靶点是治疗真菌感染的一种很有前景的替代疗法,而且可能不需要为个别物种量身定制解决方案。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1374785.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1374785.htm

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你经常吃的平菇、鸡腿菇 竟然也“吃肉”?!

你经常吃的平菇、鸡腿菇竟然也“吃肉”?!但是,真菌中也有一些狠角色,不满足寄“人”篱下、吃“残羹剩饭”的生活,凭着自己的本事居然能够靠捕食动物来讨生活。说到会捕食昆虫的植物,大家可能对捕蝇草、猪笼草都不陌生。它们靠着自身的特殊器官来捕食昆虫等小动物。那么真菌又是靠什么本事来捕食动物的呢?今天,就带大家见识一下,爱吃肉的蘑菇们究竟有何看家本领。01、肉食蘑菇的发现早在一百多年前(1884),德国学者Zopf无意中发现了一种名为寡孢节丛孢(Arthrobotrysoligospora)的真菌可以捕食线虫的现象。所谓线虫,其实是一类假体腔动物,它们是动物界一种较为原始的类群,其种类繁多(近30000余种),生活范围很广(淡水、海水、陆地上随处可)。它们个体很小,体长一般在0.5-3毫米,主要生活在土壤中或者寄生于动植物体内。线虫具有极强的繁殖力,在适宜的环境中可以在短期内繁殖出大量个体。例如寄生在植物中的根结线虫、松材线虫,寄生在昆虫体内的铁线虫,以及我们熟悉的蛔虫、蛲虫等,都可以通过短期内的快速繁殖对寄主产生破坏性危害。秀丽隐杆线虫(Caenorhabditiselegans)是研究线虫的模式动物,和其他线虫一样,它没有视觉器官,主要靠触觉和嗅觉进行取食。图片来源:参考文献3从线虫的上述特性可以看出,这类小虫是蘑菇的生存环境中最为常见也最为丰富的肉质来源。所以,真菌学家们早期观察到的捕食性真菌,绝大多数都是以线虫为食的。而且这些真菌大多数都属于子囊菌或担子菌,它们的有性世代往往会形成被我们称为“蘑菇”的子实体(通俗讲就是真菌进行有性繁殖的器官)。像我们平时常吃的平菇(糙皮侧耳)、云茸(大球盖菇)、鸡腿菇(毛头鬼伞)等,都是典型的食线虫真菌。于是,科学家们便给这类真菌起了一个形象的总称——“肉食蘑菇”(Carnivorousmushroom)。你可能很难想象糙皮侧耳(A)、毛头鬼伞(B)、大球盖菇(C)这些平常被我们当作素菜来吃的蘑菇居然是可以吃肉的。图片来源:作者提供02、肉食蘑菇的“四大门派”在自然界这个险恶江湖里,迄今已发现了超过700种肉食蘑菇,虽然种类繁多,但是根据其生活习性和捕食特点,大致可将其归类为“四大门派”:1、捕食派捕食派真菌犹如武侠世界里的少林派高手,走的是真刀真枪、正面交锋的路子。它们依靠由营养菌丝分化形成捕食器来进行捕食,取胜的套路也是五花八门。但归根结底,还是靠下套儿来抓线虫。尽管捕食器形态多样,但研究表明其主要形成了两个进化谱系:一支是产生收缩环的真菌;另一支是形成具有粘性捕食器的真菌,包括三维菌网、粘性球和粘性分支等。2、内寄生派内寄生派真菌就像武侠世界里的武当派高手,走的是以柔克刚、四两拨千斤的套路。它们主要是通过产生成囊孢子、粘性孢子和吞食孢子这三类孢子,再让孢子附着在虫体表面或者侵入体内形成寄生关系来杀死和吃掉虫子。而所谓孢子,其实就是在脱离亲本后能直接或间接发育成新个体的生殖细胞。大家熟悉的冬虫夏草,其实就是鳞翅目昆虫的幼虫吃了虫草属真菌的孢子以后被寄生形成的。吞食孢子经由线虫口器进入体内(A),附着在线虫口腔或肠壁上形成寄生并最终杀死线虫,其后真菌从虫体上长出孢子梗并发育出新的孢子(B)。图片来源:参考文献43、卵寄生派相比“刚猛直接”的捕食派和“内力破敌”的内寄生派,卵寄生派真菌就是武侠世界里的那些邪魔歪道,功夫不行却专捡软柿子捏,靠欺负老幼妇孺横行霸道。而且,这些真菌大多都是机会主义者,平常寄生在宿主植物上默默无闻。只有在合适的时候才会转而定殖于线虫的胞囊、卵囊或者虫卵上,它们能够利用虫体内的营养物质生长,同时产生多种酶抑制卵的孵化。目前常被用来防治根结线虫的淡紫拟青霉(Paecilomyceslilacinus)就属于这一派的典型代表。淡紫拟青霉的分生孢子在根结线虫的虫卵表面萌发(A)而厚垣孢属的真菌则可以通过在线虫虫卵上形成附着胞来进行寄生(B)。图片来源:参考文献54、产毒派产毒派真菌,堪比金庸武侠小说中欧阳锋、丁春秋、蓝凤凰这样的用毒高手。它们能够通过分泌毒素杀死或抑制线虫的生命活动。这些真菌分泌的毒素主要通过麻痹神经、破坏体壁、抑制功能酶等途径实现杀虫功能。我们平时常吃的平菇(糙皮侧耳),就是产毒派的高手。A.线虫在长有糙皮侧耳菌丝的培养皿中爬行;B.线虫碰到菌丝上的毒素(Droplet);C.约1min中后线虫被毒素麻痹;D.72h后线虫被糙皮侧耳的菌丝逐步分解蚕食图片来源:参考文献303、“武器大师”——肉食蘑菇孙悟空抡金箍棒,关云长有偃月刀。在中国,神仙排名靠法宝,武将杀敌凭宝刀。不管是谁,没件趁手的武器就来闯江湖,怕是早早就得领盒饭了。介绍完肉食蘑菇们的门派出身,便不得不说一说它们进化出的那些捕虫利器……1、三维菌网所谓三维菌网,其实就是由真菌的营养菌丝通过连锁形成的具有三维结构的网状陷阱。之所以会形成这样的结构,主要是欺负线虫没有视觉器官。真菌利用这种陷阱守株待“虫”,坐等线虫送上门来。线虫一旦进入菌网,菌网上的粘性菌丝就会将其牢牢困住,然后再慢慢将其消化、分解、吸收。2、粘性球粘性球是一种球形或近球形的粘性细胞,通常由真菌的营养菌丝发育而成。之所以会有粘性,是因为其表面有一层纤维状胞外聚合物包围,通过表面的粘性物质粘附线虫后,菌丝就可以侵入并消解线虫。除了球状的粘性捕食器,有些真菌还会利用菌丝形成具有粘性的分支状结构,其作用是一样的。3、非收缩环非收缩环,形状类似于人类狩猎使用的套索,只是无法收缩。它是由菌丝上细的分枝经细胞融合而形成的3个或4个细胞的环。当线虫进入环中,虽然不能收缩,但环上附着的粘性物质会将其困住,最终线虫也难逃被吃掉的命运。三维菌网(A),粘性球(B),非收缩菌环(C)和粘性分支(D)。4、收缩环相比上述三种武器而言,收缩环则是一类更加精巧的捕食器官。通常它由3个细胞组成,当线虫钻入环中就会因细胞迅速膨胀而被捕获,其作用方式就像人类设计的触发式陷阱。收缩环之所以会自动收缩,是因为线虫会对环内壁细胞产生压力。在细胞信号的传递下,收缩环上的3个细胞会在小于0.1s的时间内迅速膨胀从而将线虫锁住,然后菌丝会逐渐穿透并消化掉整个虫体。收缩菌环的作用方式及其捕捉线虫的效果 来源:维基百科5、棘状小球棘状小球是近年来在毛头鬼伞中发现的一种新捕食武器。真菌利用自身菌丝发育形成类似铁蒺藜一样长满尖刺的小球。这些小球会划伤路过此处的线虫的身体,导致线虫失去行动力,进而任由菌丝将其捕食。6、孢子除了形成捕食器官,有些真菌还能够产生利用自身的孢子作为糖衣炮弹来吸引虫子。这些孢子对虫子(不仅是线虫)来说虽然是美味的食物。但它们就像评书里说的十八般兵器一样,有带钩儿的、带尖儿的、带刺儿的、带刃儿的……这些形状可以使孢子牢固地附着在虫子的食道中。一旦孢子入口,它们就开始在虫子体内生根发芽,直到刺破肠道遍布全身,最终将虫子杀死并消化掉。此外,有的真菌甚至还能产生会游动的孢子,就如同跟踪导弹一样,自主找寻攻击目标,附着在虫子的身体或者卵上进行寄生。7、毒素除了捕食器官和孢子,真菌利用自身代谢形成的毒素来麻痹和杀死...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1342521.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1342521.htm

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美国又遇全国性健康问题:土壤真菌引起的严重肺部感染

美国又遇全国性健康问题:土壤真菌引起的严重肺部感染20世纪50年代和60年代的研究表明,肺部真菌感染仅在该国的某些地区是一个问题。11月11日发表在《临床传染病》杂志上的一项新研究显示,情况已不再如此。研究人员说,依赖过时的致病真菌地图的医生可能会错过肺部真菌感染的迹象,导致延迟或错误的诊断。高级作者、医学副教授、真菌感染专家安德烈·斯佩克博士说:"每隔几周我就会接到波士顿地区一位医生的电话--每次都是不同的医生说他们无法解决一个病例。他们总是先说,'我们这里没有真菌感染历史,但它看起来真的有点像真菌感染。"历史上,组织胞浆菌发现于中西部和东部部分地区,球孢子菌发现于西南部,而芽生菌发现于中西部和南部。但越来越多的病例报告表明,近几十年来,所有这三种疾病都已经走出了它们的传统影响范围,者很可能是由于气候变化。在美国引起肺部感染的三种主要真菌--组织胞浆菌(红色)、芽生菌(蓝色)和球孢子菌(绿色)--在最近几十年都扩大了它们的范围。这些地图是根据1955年(上行)和2007-2016年(下行)的数据绘制的。依靠过时的地图可能会导致延迟或错过诊断。资料来源:PatrickMazi和AndrejSpec/华盛顿大学人们在吸入土壤中真菌的孢子后会发生真菌性肺部感染。当土地被耕作、景观设计、建筑干扰时,甚至只是人们在洞穴等真菌丰富的环境中走动时,这些孢子就会在空气中传播。大多数健康的成年人和儿童可以轻松地抵御真菌感染,但是婴儿、老年人和免疫系统受损的人可能会出现发烧、咳嗽、疲劳和其他症状。真菌性肺部感染很容易被误认为是细菌或病毒性肺部感染,如COVID-19、细菌性肺炎和结核病。组织胞浆菌病是由一种叫做组织胞浆菌的真菌引起的感染。这种真菌生活在环境中,特别是在含有大量鸟或蝙蝠粪便的土壤中。人们从空气中吸入微小的真菌孢子后会罹患组织胞浆菌病。尽管大多数吸入孢子的人不会生病,但那些生病的人可能会发烧、咳嗽和疲倦。许多得了组织胞浆菌病的人不用吃药就会自己好起来,但在一些人身上,比如那些免疫系统受损的人,感染会变得很严重。首席作者、传染病临床研究员帕特里克-B-马兹(PatrickB.Mazi)博士说:"患有肺部真菌感染的人往往要花几周时间来获得正确的诊断和适当的治疗,而整个过程中他们都感觉很糟糕。他们通常有多次医疗保健就诊,有多次检测和诊断的机会,但医生只是在他们用尽所有其他可能性之前不考虑真菌感染。"斯佩克、马齐和同事们着手确定今天土壤真菌在哪里使人们生病。美国疾病控制和预防中心(CDC)上次修订其致病真菌地图是在1969年。研究人员利用所有50个州和哥伦比亚特区的医疗保险收费申请,计算了2007年至2016年全国范围内的真菌肺部感染的数量。他们使用病人的家庭地址来确定居住的县,计算出每个县每10万人年的病例数。(人年是一种纠正各县人口规模可能有很大差异的方法;一个人参加一年的医疗保险就是一个人年)。每100,000人年有超过100个由组织胞浆菌或球虫引起的病例,或50个由芽生菌引起的病例的县被定义为有意义的肺部真菌感染的数量。在美国的3143个县中,有1806个县有由组织胞浆菌引起的有意义的肺部感染,339个县有由球虫引起的肺部感染,547个县有由爆炸菌引起的肺部感染。这些县分布在美国的大部分地区。在50个州和华盛顿特区中,94%的县至少有一个县有组培苗。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333867.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1333867.htm

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