分类学追赶生态学的故事:我是如何发现一个世纪前的真菌“新物种”?
2022/3/28 9:48:35 阅读:444 发布者:chichi77
Keith Seifert在这篇博客中回忆了Montoya等人关于Escovopsis真菌属的一项新研究(文章发表在了IMA Fungus杂志上)的起源。
1993年3月的一个星期五下午,我决定完成最后一项任务,或许这令人沮丧的一周还能以一项成就画上句号。我曾向一位同事承诺,我会从Trinidad【特立尼达岛,位于西印度群岛】一个生长真菌的蚁巢中鉴定出它的曲霉属。菌落颜色显示是土曲霉,这很容易辨认,最多五分钟。但当我通过显微镜观察时,我仿佛走进了一个奇特的新世界。
覆盖在肿胀囊泡上的瓶状细胞喷出了一连串的孢子链,正如之前所预期的那样。但这种真菌打破了太多规则。我们告诉学生,曲霉菌的茎是没有分枝的,但它有多个伸出的手臂,就像Sputnik枝形吊灯的侧灯一样。我们教学生曲霉菌柄上并没有横壁,但在它的头部下方有两个隔膜。茎在那里断裂了,整个头部都飘走了,就像真菌在自我斩首一样。我开始画画(那时数码相机还没有出现),并做了一次又一次的准备,试图理解我所看到的东西。两小时后,我抬头一看,才意识到晚饭饭点已过。然后我把真菌转移到一个新鲜的皮氏培养皿中,这样下周就能长出新鲜的真菌了。
周一,这种真菌并没有像可敬的曲霉菌那样以密集的放射状菌落的形式生长扩散,而是像蜘蛛网一样将盘子填满了一半。在解剖镜下,菌丝像草莓植株的匍匐茎一样弧形穿过琼脂。根霉也会利用这种快速生长的技巧,但这在真菌中很少见。这不是根霉,也不是曲霉菌。
我把一张图传真给了我以前的博士导师(那时也没有电子邮件),他是研究曲霉学的权威。他回答说:“我已经找了30年了。”1893年,德国真菌学家Alfred Möller在巴西的切叶蚁巢中记录了这一现象。Möller则证实了另一种看起来像香肠的细长囊泡菌种。1970年,一位在古巴工作的东德真菌学家重新发现了它。经过一些分类学和命名上的混乱之后,科学界将这种类似香肠的菌种命名为Escovopsis weberi。我们将自己所发现的菌种描述为第二种Escovopsis aspergilloides。
此图为1993年当我试图理解Escovopsis aspergilloides时,我记下的笔记。
对分类学家来说,这些都是新物种;但对生态学家来说,这则“新闻”已经是一个世纪以前的事了。高度社会化的新热带阿丁蚂蚁以其蘑菇菌丝体花园而闻名,这些蘑菇菌丝体为蚁后和她的蚁群提供食物。一些蚂蚁从植物上撕下叶子,把它们咀嚼成堆肥,供数量庞大的地下蚁群使用,这让从巴西到美国南部的农民都感到绝望。这比人类的农业生产早了数千万年。
Escovopsis与真菌培养系统共同进化。小蚁有时会在它们跃入蚁穴后将其清除,或将过度生长的蚁穴封闭起来。如果不能恢复平衡,单一蚂蚁物种建立的蚁群中有一半都会变成碎片。
当我被选入Escovopsis分类学时,有几个实验室正在研究阿丁蚂蚁生态学,研究人员有时会表现得像兵蚁一样攻击竞争对手的巢穴。竞争团队招募的分类学家描述了另外几个物种。这些真菌学家彼此认识,并对他们坚持不肯共享传播培养菌的做法感到困惑。大多数物种仅由一个菌株代表。基于单个物种的单个标本建立分类学,就像试图一次一个像素地建立一幅连贯的图像。当物种和属的概念四处游荡,虚幻的关系被假定,就像沙漠中的海市蜃楼,这并不奇怪。
在波多黎各圣胡安举行的2018年国际真菌学大会(IMC10)的一个研讨会上,我们几个人考虑将Escovopsis社区联合起来。我们将推广一种共同的分类学方法,来研究看起来像是一个大的、形态上具有冒险性的属。但我们的外交努力是没有必要的。在为研讨会进行游说时,我们听说一名秘鲁学生从不同的生态和地理位置收集了数百种培养菌。
研讨会并没有举行。但当我独自一人坐在IMC讲台上准备我的最后时刻时,一个害羞的年轻人自我介绍说,他是Quimi Montoya(曾是巴西里约圣保罗州立大学的博士生)。他问我现在是否方便谈话。Escovopsis似乎比我对参会者们说的任何话都有趣。然后,他拿出他的笔记本电脑,我们花了45分钟的时间对Escovopsis的分子和形态多样性进行了讨论,那真是一次奇妙的旅程。
Escovopsis目前已被分为几个属,他最近在IMA Fungus杂志上发表的一篇论文展示了关于Escovopsis的高级视角,一本包含更多物种的完整专题论文正在等待发表。最后,Escovopsis的分类学研究已接近其生态学研究水平。为此,我感谢Quimi和他的同事们,并期待在他们的努力之后,对这一复杂的多王国共生关系的研究可以继续扩大。
Quimi Montoya(左)和Keith Seifert(右)于2018年7月在IMC10(Andre Rodrigues摄)。
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