对气候具有关键作用的真菌物种仍属未知

或许是地球对抗气候变化最强大却最被忽视的盟友,但其中大部分对科学界仍未知。这些仅通过DNA识别的"暗分类单元"构成了外生菌根菌的83%,这类真菌能帮助森林固碳并茁壮成长。它们的热点区域位于热带森林等资金不足地区。由于缺乏命名,它们无法进入保护行动的视野。但科学家正呼吁加强DNA测序和全球合作,赶在它们的栖息地或真菌本身永远消失之前,让这些关键生物重见天日。

据估计,地球上约200-300万种真菌物种中仅有15.5万种得到正式描述。6月9日发表于《当代生物学》的综述研究揭示,高达83%的外生菌根真菌属于所谓的"暗分类单元"。该研究识别出未知菌根物种的地下热点区域,包括东南亚、中南美洲的热带森林,中非的热带森林与灌木丛,蒙古上方的萨彦针叶林等。此项发现对物种保护具有重大意义。

命名在自然科学中至关重要。传统上,物种经描述后会获得由两个拉丁词组成的双名法命名,用以标识物种属类。这些名称是分类真菌、植物和动物的基础,也是保护与研究的关键标识。野外大多数菌根真菌通过环境DNA(eDNA)——即生物体释放到环境中的遗传物质——被发现。科学家从土壤和根系样本中提取真菌eDNA,进行基因测序后,通过生物信息学流程将序列与已知物种匹配。而暗分类单元则无匹配记录,仅存A、G、C、T碱基序列。

"将真菌DNA序列与命名物种关联仍任重道远,"首席作者劳拉·范加伦表示,这位微生物生态学家就职于地下网络保护协会(SPUN)与瑞士苏黎世联邦理工学院。"环境DNA作为检测真菌物种的研究工具潜力巨大,但未命名物种无法纳入保护计划。如何保护尚未命名之物?"

外生菌根真菌是最大的菌根类群之一,与全球约25%的植被形成共生关系。它们每年促进超过90亿吨二氧化碳的固存(超化石燃料年排放量的25%),并通过调节营养循环、增强抗逆性甚至分解污染物维持地球森林生态系统运作。

研究揭示外生菌根真菌的暗分类单元并非均匀分布。"全球存在高暗分类单元热点区,尤其集中在东南亚、南美及非洲部分热带区域,"范加伦指出。"现有研究多聚焦北半球,但中纬度与南半球区域存在大量未知物种迹象。这意味着资源与资金配置存在错位,亟需弥合差距,支持更多热带及南半球研究者聚焦这类关键真菌的鉴定。"

研究者提出破局方案:"缓解暗分类单元困境的途径之一是采集、研究并测序蘑菇等真菌,"合著者卡米尔·张(SPUN菌根生态学家兼澳大利亚维多利亚皇家植物园研究员)阐述。"此外,植物园收藏中尚有存放数十年的蘑菇标本,应急速进行基因测序以匹配暗分类单元。"

众多未鉴定真菌物种与濒危植物共生。"我们面临双重风险,"范加伦警示。"若失去这些寄主植物,可能同时摧毁我们一无所知的重要真菌群落。"

技术条件已具备,唯缺关注度。"亟需高度关注土壤真菌,方能在物种消亡前认知并保护它们,"范加伦强调。团队期望保护组织利用该信息守护地下生物多样性热点区——纵使这些物种仍无名称。