喜火真菌如何学会吃木炭

野火导致大多数生物逃离或死亡,但一些真菌随后茁壮成长,甚至以烧焦的残骸为食。加州大学河滨分校的新研究发现了隐藏在基因中的火灾后繁荣的秘密。

来源:加州大学河滨分校

野火导致大多数生物逃离或死亡,但一些真菌随后茁壮成长,甚至以烧焦的残骸为食。加州大学河滨分校的新研究发现,火灾后繁荣的秘密隐藏在它们的基因中。

这项研究详细发表在《美国国家科学院院刊》上,它是首批研究火灾前土壤中几乎无法检测到的真菌如何在某个地区燃烧后疯狂繁殖的研究之一。

“我们知道某些真菌具有耐热性,其中一些可以在竞争对手被烧毁的疤痕中快速生长,而另一些则可以消耗木炭中的营养物质,”加州大学河滨分校微生物学和植物病理学副教授、论文通讯作者 Sydney Glassman 说。 “现在我们知道了这些令人难以置信的能力背后的遗传学。”

在五年的时间里,格拉斯曼和她的团队收集了从加利福尼亚州七个不同的野火燃烧地点收集的真菌。研究人员,包括论文第一作者、前格拉斯曼实验室博士后研究员 Ehsan Sari,对他们的基因进行了测序,并将其中一些基因暴露于木炭中。他们发现了嗜热真菌基因进化的三种主要方式。

一些真菌利用基因复制(如生物复制粘贴机制)来制造更多消化木炭所需的酶。曲霉菌(有时在面包上发现的绿色霉菌)使用这种方法进行无性繁殖。它拥有的木炭消化基因拷贝越多,它就能产生越多的酶来消耗充满碳的燃烧物质。

相比之下,担子菌门是一个包含经典马里奥兄弟式蘑菇形成物种的大类群,它依赖有性繁殖。这种策略使其能够在交配过程中重组基因,并快速进化出代谢炭的能力。

然而,在细菌和其他生命形式之间发生这种情况的例子并不常见。

(真菌封面图片:PanuRuangjan/iStock/Getty)