什么!你平常吃的平菇、鸡腿菇……竟然也“吃肉”?
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(Arthrobotrys oligospora)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。
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。
3.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,功夫不行却专拣软柿子捏,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。
4.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3
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
在世人眼中,蘑菇如同植物一样,是无法“移动”的“低等”生物,干嘛如此费劲地去捕食比自己更“高等”的动物呢?
其实,答案很简单——因为营养不够用啊!
众所周知,蘑菇主要生长在腐木或者枯叶上,其主要成分是木质素和纤维素,这两种高分子聚合物往往相互连接,形成木质素-碳水化合物复合体,其结构强韧难以分解。
而且,即使被真菌千辛万苦分解,这些枯枝烂叶能够提供的也主要是碳源营养。
而土壤、淡水、植物中广泛分布着大量线虫,这些原始的、肉肉的、富含蛋白质的小虫虫,对于真菌来说是难得的氮源营养。
在漫长的进化过程中,面对艰难的生存环境,为了满足自身的营养需求,不甘寡淡的真菌只能设法从其他生命形式那里获取必要的营养补充。
也正是这个单纯而又永恒的目标,让肉食蘑菇们不得不进化出了这些高效精准的杀戮本能。
肉食蘑菇:拜托!我只是想吃饱罢了!
参考文献:
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2.刘杏忠等. 食线虫真菌的研究进展. 《第三届全国虫生真菌学术讨论会论文集》,1991
3.Ching-Han Lee, et al. Sensory cilia as the Achilles heel of nematodes when attacked by carnivorous mushrooms. PNAS, 2020, 117(11)
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9.董艳锦等. 真菌杀线虫代谢物的研究进展. 菌物系统,2001,20(2)
出品|科普中国
作者|李勃 陕西省生物农业研究所
监制|中国科普博览
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