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地球上83%对气候至关重要的真菌仍未被认知

2025-06-23 09:31:53 地球与气候 阅读

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。

信息来源

Story Source:

Materialsprovided bySPUN (Society for the Protection of Underground Networks).Note: Content may be edited for style and length.

Journal Reference:

Laura G. van Galen, Adriana Corrales, Camille Truong, Johan van den Hoogen, Sujai Kumar, Bethan F. Manley, Justin D. Stewart, Petr Kohout, Petr Baldrian, Tomáš Větrovský, Thomas W. Crowther, E. Toby Kiers, Michael E. Van Nuland.The biogeography and conservation of Earth’s ‘dark’ ectomycorrhizal fungi.Current Biology, 2025; 35 (11): R563 DOI:10.1016/j.cub.2025.03.079

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