@ 2020.01.23 , 21:33

来自数亿年前的远古真菌

译者:Crestfallen
原文:https://www.nationalgeographic.com/science/2020/01/oldest-fungus-fossils-found-earth-history/

真菌,就是那种躲在阴暗角落里偷偷干着自己本职工作的小生物。它们能分解掉动植物尸体和有机碎屑,让一切营养在环境中充分涌流,没了这些家伙,整个地球都会陷入困顿。它们也是植物的衣食父母,土壤中广袤的真菌网络能为花花草草树树们传输养分水分和化学信号。更不用提真菌在人类生活中的地位了,酵母菌——酿酒发面全靠它。我们早早就奴役了这些微小的苦工来干各种杂活。

然而,对真菌那神秘的过去,人类却知之甚少,据说大约十亿年前,真菌们从动物界分化了出来——对你没看错,要真排起亲戚来,人类跟它们的关系比植物还要近点。然而在很长一段时间里,研究者想从化石上找到他们却遍寻不得。空白期大概有一亿年那么久吧,它们就像是集体穿越了似的。

不过最近发的两篇论文把真菌们羞涩的面纱挑起来了那么一丢丢,这回研究者们直接找上了四亿年前祖宗辈儿的真菌,彼时它们的样貌与现在的真菌可以说是迥乎不同。

早在五月时就有一队研究者在《自然》上发了论文,说他们从加拿大极圈抠回来一块化石,里面有得上显微镜才看得清的真菌。如今又有另一队人马杀将出来,搞了一套严格的化学测试,确定了他们找到的石头里的确有来自七亿一千五百万年前的一种丝状真菌化石。他们把研究结果发在了《科学进步》杂志上。

新研究团队的史蒂夫·博伊韦尔和他的同事们弄到了一块刚果的古老页岩,这块古董大约来自七亿一千五百万年到八亿一千万年间的什么时候,就是在这个老伙计里他们找到了自己想要的化石。

来自比利时布鲁塞尔自由大学的博伊韦尔同志,说他研究这块石头已经有十多年了。“这会改变我们目前对地表演变过程的认识,”博伊韦尔说,“也会改变我们对真菌和植物由来的认识。”“你想想,那么古早的时候真菌就存在了,是不是很惊人啊?”
在这块化石上,真菌们拉出的菌丝肉眼可见。

博伊韦尔还记得当同事们告诉他页岩上是真菌时,他果断地发言:“不可能,这石头太古老了。”

但这么多年以来的工作成果证明他年轻时候做了错误的判断。博伊韦尔用了三种方法来研究这些网状的菌丝,最后发现它们被几丁质外壳包裹着,是真菌菌丝无疑了。

虽然有几种微生物也能像真菌一样拉丝,但这些冒牌货造不出几丁质。而在寥寥几种能分泌几丁质的生物里,又没有一种能拉出这种样子的菌丝。

博伊韦尔的三种方法之一用到了只能染色几丁质的荧光染料。另外两种方法则用上了同步加速器,它可以用高速原子轰击待测材料来分析样品的化学组成。他说他用这三种方法合力为这些菌丝的性质盖棺定了论。

“论文作者才学超群,以三种化学妙法印证出一个颠扑不破的结果,使人不得不服。”来自伦敦自然历史博物馆的一位研究者克里斯提·斯图鲁-德里恩对着博伊韦尔一顿舔,然而这篇论文和他没半毛钱关系。

在这种古老真菌欣欣向荣的新元古代,大地基本上还是一片光秃秃,可能只有细菌们包裹在地面上形成一层生物膜。而陆生植物直到三亿年前才姗姗来迟。“在超级大陆罗迪尼亚(板块未分开之前的陆地)上,这种真菌毯可能长在渣滓堆里,靠蓝细菌和绿藻尸体堆成的腐烂有机质苟活。”博伊韦尔说,“它也有可能沿着湖岸生长,或者直接长在水下,被新的渣滓覆盖后就矿化了。”

“甚至还有一种可能,就是真菌们能和光合细菌们携起手来一起熬过艰难岁月。”博伊韦尔有似乎点飘了,这时候斯图鲁-德里恩却跑出来给他浇了冷水——这种古代真菌和后来的那些能和植物共生的晚辈不同,它们没那个本事。“如果你把真菌和绿藻放在液体里,等个几星期之后,它俩之间就能形成一种合作的关系。”博伊韦尔解释说。

你知道树木之间如何交流吗?树都会聊些啥?在加拿大的道格拉斯冷杉林里,树树们就会通过和真菌搭伴儿,形成能够传递信号和分享资源的地下菌根网络。

对真菌和植物共生体系的溯源研究可以帮助我们更好的理解这两个种群,还有地衣,那是一种藻类和真菌的强强联合,可以耐得住任何恶劣的环境。

早期真菌同样也会为陆生植物铺路架桥。没有它们分解有机残渣放出营养,光和植物就很难从土地里汲取到生存所需。“真菌能化矿物质为营养,又能与最早期的陆生植物勾勾搭搭,这些能力是真菌进化过程中的关键要素。”博伊韦尔说。(我不得不吐槽了,这文章作者就非得引这么多人话?很无聊的好不好?!)

但是对于这项研究来说,要下断言还为时过早,毕竟项目很新,争议还很多。任何一项测试都不能一锤定音地证明这种远古材料就是几丁质,斯图鲁-德里恩说,尤其是发在《自然》上的那篇论文就只用了一种方法,要想弄明白那个年代到底发生了什么,我们还需要更多的研究。


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