地下真菌可能是地球对抗气候变化最强大却最受忽视的盟友,但其中大多数仍未被科学界认知。这些仅通过DNA识别的"暗分类群"占外生菌根真菌物种的83%,这类真菌能帮助森林固存碳并促进生态繁荣。其分布热点位于热带森林和其他研究资金不足的地区。由于缺乏命名,它们无法被纳入保护行动。但科学家正呼吁加强DNA测序和全球合作,在它们的栖息地或真菌本身永远消失前,让这些关键生物得到科学揭示。
据估计,地球上约200-300万种真菌物种中仅有15.5万种得到了正式描述。6月9日发表于《当代生物学》的综述研究显示,高达83%的外生菌根物种属于所谓的"暗分类群"。该研究识别出未知菌根物种的地下热点区域,分布于东南亚、中南美洲的热带森林,中非的热带森林和灌木林,蒙古上方的萨彦岭山地针叶林等地。此项发现对生态保护具有重大意义。
命名在自然科学中至关重要。传统上,物种一经描述即获得由拉丁词构成的"双名法"命名,用于区分种属。这些名称是真菌、植物和动物的分类依据,也是保护与研究的关键标识。野外发现的大部分菌根真菌依赖于环境DNA(eDNA)技术——即生物体释放到环境中的遗传物质。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匹配已知物种。而暗分类群则无法匹配——仅存由A、G、C、T碱基组成的序列。
"将真菌DNA序列与命名物种关联仍有漫长征途,"首席作者劳拉·范·加伦表示。这位任职于地下网络保护协会(SPUN)与瑞士苏黎世联邦理工大学的微生物生态学家指出:"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。尚未命名的物种如何实施保护?"
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化吸收(超化石燃料年排放量的25%),通过调节营养循环、增强抗逆性甚至分解污染物维持森林生态系统功能。
研究揭示外生菌根真菌的暗分类群在全球分布不均。"暗分类群高密度热点遍布全球,尤其集中在东南亚及南美、非洲部分热带区域,"范·加伦强调,"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。这种资源与资金的地域错配亟待解决,亟需支持热带及南半球研究者聚焦这些关键真菌的鉴定。"
研究者提出破解暗分类群的方案:"采集、研究并测序蘑菇等真菌标本可缓解该问题,"合著者卡米尔·特鲁昂解释。这位SPUN菌根生态学家兼澳大利亚维多利亚皇家植物园研究员补充:"反之,植物园收藏数十年未鉴定的蘑菇标本应紧急测序,或将与暗分类群建立关联。"
众多未知真菌与濒危植物存在共生关系。"我们面临双重风险,"范·加伦警示:"若宿主植物消亡,可能连带摧毁我们尚未认知的重要真菌群落。"
"现有技术足以支撑,唯缺关注度,"范·加伦呼吁,"必须加大对土壤真菌的研究力度,在物种消失前认知并保护它们。"团队期望保护组织能据此守护无名状态的地下生物多样性热点区。