真菌与线虫的捕食关系

来源: 物种日历

发布日期: 2021-04-24

本文介绍了真菌捕食线虫的现象,详细描述了几种能够捕食线虫的真菌及其捕食机制,包括产生毒素和机械手段。文章还探讨了真菌捕食线虫的原因,主要是为了补充氮元素,以及真菌与线虫之间的捕食关系和识别机制。

1888年,奥地利植物学家佐普夫在研究真菌病害时,偶然发现一些线虫体表缠绕着许多真菌的菌丝,这引起了他的兴趣。在那个年代,普遍认为真菌是只有腐生的,那么这些线虫身上的真菌是以死亡的线虫为食,还是直接杀死了线虫呢?基于这样一个问题,佐普夫进行了详细的观察和实验研究,最后发现这是一种能够捕食线虫的真菌!这或许是对“线虫真菌”最早的研究。

目前世界上大概有160种线虫真菌。

它们的菌丝除了能够吸收基质中营养物质外,还特化出了一些特殊的结构,这些特化的菌丝能够捕食土壤中爬行的线虫类动物,因此而得名。根据捕食线虫方式的不同,线虫真菌主要有两大类:第一类是产生毒素,让线虫麻痹、晕倒,失去行动能力,进而被真菌降解为养料;第二类是采用机械的手段,往往是形成带有粘性的菌丝环或者网,被套住的线虫就很难挣脱,之后菌丝会穿透线虫的皮肤,消化吸收线虫的内部组织。

大球盖菇是上个世纪80年代从国外引进的一种新型食用菌,目前在我国栽培越来越广。大球盖菇的菌盖能长到40cm,因此有了这个俗名。它的中文学名叫皱环球盖菇,是球盖菇属中少有的可以食用的种类,同属的蘑菇不少含有致幻的毒素裸盖菇素,不具备食用价值。

此前,不少菌物分类学家都发现,球盖菇属的许多物种都能够产生一种独特的具有长长的刺的细胞,但一直以来都不知道这种细胞具有何种功能,直到2006年,我国的科学家猜想这种棘细胞或许是用来捕食线虫的,于是用球盖菇属的大球盖菇和一些线虫做了实验,揭示了这长久以来的谜团。

在实验中,研究人员提取菌种,纯化获取了大量的棘细胞,在培养基以及土壤中对线虫进行了实验观察。

在培养基里面,这些棘细胞被游动的线虫触碰到,会紧紧地粘在线虫的体表,任由线虫如何挣扎也甩不掉,随后这些棘细胞会释放毒素,麻痹线虫,渐渐的吸虫就安静下来,不动了,这个过程最快只需要几分钟,随后棘细胞开始伸出长长的菌丝,穿透线虫的皮肤进入线虫体内,消化吸收营养物质,仅仅需要24-48小时,线虫就能被完全降解干净。

鸡腿菇的菌丝也能够产生带刺的细胞。当游动的线虫触碰到这些毛刺细胞时,线虫们会因为毛刺细胞释放的毒素迅速虚弱下来,而后真菌的菌丝就可以堂而皇之地进入线虫体内,吸收饱含氮元素的内含物,在几天之内,菌丝就会从线虫体内生长出来。

平菇不像前面介绍的大球盖菇和鸡腿菇那样能够产生独特的棘细胞,它捕食的工具仅仅就是它的丝状细胞——菌丝,当游动的线虫触碰到这些菌丝时,几分钟就会瘫痪,随后可想而知就是被降解为真菌的养料。研究发现,平菇菌丝释放的物质会作用于线虫的头部和咽肌细胞,最终导致整个神经系统和肌肉细胞迅速坏死。

除了产生毒素这种捕食线虫的方式以外,还有一大类的真菌采用了最为原始的捕虫方式,它们将菌丝修饰成各种各样的结构,网状、环状,或带有粘性,或具有收缩功能,更高级一点的还能产生相关的信息素,用来诱捕线虫,实现高效地捕食。

在很久以前的分类系统中,把不会动的生物称为“植物”,会动的生物叫做“动物”,那蘑菇作为传统的不会运动的植物,干嘛要废那么大的力气去吃会动的线虫呢?

一些研究人员发现,这些线虫真菌往往生活在缺氮的环境中,而线虫类的生物在自然界是很多很多的,为了补充足够的氮元素,它们不得不将心思打到了线虫身上,经过很多年的演化,有些真菌学会了将自己的菌丝构建成一个个精妙的陷阱,一些真菌甚至学会了线虫的语言,用信息素来诱捕它们,不得不让人感叹自然界的奇妙。

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