“死亡帽”是世界上最致命的蘑菇之一。很多人以為它可以食用,實際上,每年美國都有人因此喪命,而更多的人則因其患病。過去幾十年里,該物種已席卷北美,特別是西海岸,其數(shù)量正在迅速增加。
據(jù)《科學》報道,現(xiàn)在,科學家已經(jīng)找到了這種真菌迅速占領(lǐng)該地區(qū)的原因——加州的“死亡帽”蘑菇是自體受精而不是通過配偶繁殖的。這是一種罕見的有性繁殖方式,在實驗室外很少能觀察到。
與其他真菌一樣,“死亡帽”通常是雙性繁殖的,即兩個獨立真菌個體的地下結(jié)構(gòu)相互融合,繁殖出含有兩個個體DNA的地上蘑菇。當威斯康星大學麥迪遜分校的真菌學家和“死亡帽”專家Anne Pringle等研究人員對歐洲大陸的蘑菇進行DNA測序時,發(fā)現(xiàn)它們含有兩組遺傳物質(zhì),分別來自它們的兩個親代。
20世紀初,“死亡帽”首次出現(xiàn)在加州,然而它在該地似乎變得截然不同。該團隊1月31日在預印本服務(wù)器bioRxiv上報告稱,這些蘑菇的DNA僅包含一組遺傳物質(zhì),表明都來自一個個體。
Pringle說,研究結(jié)果表明,加州的“死亡帽”沒有通過配偶繁殖,而是自體受精,但它是怎么做到的還不太清楚。研究小組提出,“死亡帽”在某種程度上繞過了決定蘑菇必須經(jīng)由兩個個體融合才能繁殖的基因限制。
盡管基于實驗室的相關(guān)研究實例越來越多,但這項研究提供了迄今為止在野生蘑菇中觀察到的“單性繁殖”的一個例子。未參與此次研究的杜克大學醫(yī)學中心微生物學家Sheng Sun說:“這項研究非常簡明,而且進行得很好?!?/p>
Sun與杜克大學真菌學家Joseph Heitman詳細描述了單細胞真菌隱球菌的單性生殖,并且德國研究人員最近在一種可食用物種中記錄了這種繁殖。
Pringle表示,單性繁殖有其優(yōu)勢,特別是在配偶稀少的新棲息地。研究小組認為,這可能有助于解釋“死亡帽”在美國西海岸的迅速蔓延。
目前尚不清楚北美其他“死亡帽”種群是否也可以單性繁殖,研究人員在新澤西州和紐約州采集了更多蘑菇,那里的真菌傳播速度較慢,但他們沒有發(fā)現(xiàn)自體受精的證據(jù)。Sun表示,從長遠來看,自體受精繁殖可能是有害的,因為它會限制基因多樣性。這也是真菌學家認為這種現(xiàn)象并不常見的原因之一。
Pringle說,另一個問題是,其他入侵的真菌物種是否在野外使用了類似繁殖方法。她指出,與動植物相比,人們對真菌的研究較少,而蘑菇的繁殖方式可能比目前發(fā)現(xiàn)的繁殖方式更怪異。
◎ 來源| 中國科學報