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    终于发现蘑菇的"生命之树"


    【发布日期】:2015-06-08  【来源】:科学之家
    【核心提示】:研究人员从普渡大学(Purdue University)和英国皇家植物园(the Royal Botanic Gardens)搜集真菌,然后从中提取遗传物质,帮助了一组研究人员绘制出了蘑菇的生命之树图谱。
      研究人员从普渡大学(Purdue University)和英国皇家植物园(the Royal Botanic Gardens)搜集真菌,然后从中提取遗传物质,帮助了一组研究人员绘制出了蘑菇的生命之树图谱,这幅图谱展现了几种重要的蘑菇种类之间的关系,拼凑出了它们完整的进化历史,这正是科学家们在过去的200多年里一直奋力研究的难题。
      研究小组使用了冷冻、加热干燥、冷冻干燥的方法处理了标本,然后从中提取DNA来分析39个基因组的数据,这39个基因组代表了大部分常见的伞菌目(ah-gehr-ah-KAY-leez),它们囊括了我们最熟悉的一些蘑菇纲目,其中包括可培植食用蘑菇、致幻蘑菇和致命蘑菇。高通量测序技术帮助科学家确定了七个新亚目和伞菌目的主干,为验证蘑菇的进化假说提供了框架。
      真菌学副教授Catherine Aime说:真菌学真的是生物学中最新的研究领域之一,我们知道真菌的种类是植物的6到20倍以上,但我们对真菌的了解却很少。从林奈(Carl von Linn,18世纪瑞典著名博物学家)开始人们就一直试图弄清楚各种蘑菇之间的关系。现在终于这个谜团终于被解开,这着实是一件让人兴奋的事。
      真菌对于生态系统、植物和动物的健康必不可少。它们可以使倒木等有机物腐坏,分解物质并释放养分供给其他生物体。大多数陆生植物依靠有益真菌来传输水分和其他营养,并且牛等反刍动物的肠道真菌在消化过程中起到了至关重要的作用。大多数人体中也寄存着真菌,这有助于维护我们的自然植物群的平衡。
      尽管真菌如此重要且种类丰富,然而我们却对真菌所知甚少。Aime说,许多真菌物种都有着神秘莫测的生活史,因此给研究带来了不小的困难。绝大多数真菌都很微小,只有少数纲目的蘑菇是肉眼可见的。有些真菌生命周期复杂,与其他多细胞有机体无法类比。还有一些真菌极为罕见,关于它们的记录很少,有些用常规方法根本检测不到。
      Aime说,真菌的神秘正是现在保存的真菌标本(fungaria)如此宝贵的原因之一。这些标本为已知真菌的多样性提供了全景图,常常是稀有物种唯一可研究的领域。
      她还说道:要想到大自然中重新搜集其中的很多标本,即便不花上有生之年,也将耗费数十年光景。
      以前,由于基因组测序技术非常复杂,以及从年久、干燥的标本中获取DNA的质量较差,因此真菌标本在基因研究中发挥的作用有限。这一状况在最近几年才得以改善。随着科技的进步,Aime和她的同事们得以使用从普渡大学和英国皇家植物园采集而来的真菌标本中提取出的短DNA序列,组成完整的基因组,并且找到了充当链接相近蘑菇种类的标记基因,最终完成了生命之树图谱。
      这一图谱提供了迄今最清晰、最详细的阐述,说明了蘑菇之间的基本关系以及某些蘑菇是在何时进化产生的。Aime说,根据生命之树的描绘,最早的伞菌目是分解物或活体寄生物,其类别包括病原体,它们从其他有机体中获得所需营养。
      Aime 说:我们产生了这样的观点,那就是生物体随着进化会变得更自私,它们在演变成病原体的过程中学会了如何利用生存系统。但这种自私症状可能仅仅出现在早期,随着时间的推移,一些物种会共同进化,最后变得更加能够互惠共生。
      Aime还说,这项研究还强调了真菌标本作为基因时代的科研资源的重要性。
      她还说道:我们可能正处在一个重要的收藏品革命的前夜,人们认为真菌标本类似于邮票藏品,但实际并不是这样的。这些标本是我们得出所有生物学观点的依据,对于一些濒危或可能已经灭绝的物种来说,它们更像是我们唯一的资源库。我们收集和保存尽可能多的物种是格外重要的。未来的技术可能让我们有办法使用这些保存的标本,其方式是我们现在无法想象的。我们必须在物种消失前将它们保存起来。
     
    关键词: 真菌 蘑菇
     
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