全球最毒蘑菇竟然自體受精

“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(xué)》報道，現(xiàn)在，科學(xué)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(dú)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(dāng)威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的真菌學(xué)家和“死亡帽”專家Anne Pringle等研究人員對歐洲大陸的蘑菇進(jìn)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(jì)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(tuán)隊1月31日在預(yù)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(xué)醫(yī)學(xué)中心微生物學(xué)家Sheng Sun說：“這項研究非常簡明，而且進(jìn)行得很好。”

Sun與杜克大學(xué)真菌學(xué)家Joseph Heitman詳細(xì)描述了單細(xì)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(rèn)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(yuǎn)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(xué)家認(rèn)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(xué)報