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【科學珍聞】瑪莉兄弟的香菇 - 毒鵝蕈演化大解密

yam蕃薯藤新聞/廖士睿 整理報導 2012.07.25 00:00
  哈佛大學的研究人員藉由數個基因建構的親緣關係假說樹,揭開世界最著名毒菇菌類─鵝膏菌家族的秘密。   或許你不曾聽過鵝膏菌,但你肯定見過它,我們從小玩到大的瑪麗兄弟吃了會長大的香菇,就是長得像鵝膏菌家族的一員,鵝膏菌屬(Amanita)包含了約600個傘菌物種,雖然有部分物種可食用,但不少成員含有致人於死的毒素,如長得很艷麗的橙蓋鵝膏菌(Amanita caesarea),以及經常遭人誤食的毒鵝膏蘑菇(death-cap mushroom,學名Amanita phalloides)。   哈佛大學個體暨演化生物學系(Organismic and Evolutionary Biology)助理教授Anne Pringle及哈佛FAS系統生物學中心(FAS Center for Systems Biology)博士後研究人員Ben Wolfe研究了鵝膏菌屬近六分之一約100種的基因,並利用四段基因重建了一棵演化樹顯示個物種之間的親緣關係。除此之外,透過重建祖先狀態(ancestral state reconstruction)的方法更發現,鵝膏菌家族的成員較接近於與樹木共生的蕈類,而與那些屬於分解者的蕈類關係較遠。鵝膏菌家族從分解者到共生這樣的巨變也付出不小代價─也就是失去分解纖維素的基因,而且一但與樹木共生,就很難回到獨立生活的分解者生活型式。   Pringle教授表示,在演化上失去分解纖維素基因是否伴隨著其它與營養吸收有關基因的形成呢?此假說很早就有人提出,但是這個研究是第一個驗證這個假說。這個假說中心概念是這樣的,若蕈類與樹的共生關係要能夠被維繫,就不應該將樹的纖維素分解掉。   此外,維繫共生關係而在演化上失去一些生理機能是很有趣的現象,當鵝膏菌在演化上失去分解纖維素的基因,可能會像走進死胡同,但在作出改變時同,它的棲位(niche)改變了,但也走出另外一條與其它蕈類不同的演化道路,只是它再也回不去,回不去以前獨立生存的生活方式。   這篇新聞的參考資料來源:Wolfe BE, Tulloss RE, Pringle A. The Irreversible Loss of a Decomposition Pathway Marks the Single Origin of an Ectomycorrhizal Symbiosis. PLoS ONE, 2012; 7 (7): e39597 DOI: 10.1371/journal.pone.0039597

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