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      植物關(guān)系在遇到新真菌時就會崩潰
      
			
      
				2019-04-21 14:32:01
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      生物學(xué)系博士后研究員Gijsbert Werner和進(jìn)化生物學(xué)教授Stuart West解釋了植物合作的過程，這與他們在PNAS上發(fā)表的新研究有關(guān)，該研究揭示了為什么合作關(guān)系崩潰。
      

      植物關(guān)系在遇到新真菌時就會崩潰
      

      對我們大多數(shù)人來說，幾乎所有的植物都與有益的土壤微生物形成地下相互作用。這些伙伴關(guān)系中最重要的一個是植物根與一種稱為叢枝菌根真菌的土壤真菌之間的相互作用。
      

      真菌在土壤中形成網(wǎng)絡(luò)并為植物提供土壤礦物質(zhì)，例如磷和氮。作為回報，真菌從植物中獲得糖。植物和真菌之間的這種合作對植物生長至關(guān)重要，包括許多作物。植物有時甚至可以從這些土壤真菌中獲得高達(dá)90%的磷。
      

      我們與國際研究人員合作，致力于更好地了解工廠合作。我們想知道為什么一些植物與土壤真菌的關(guān)系蓬勃發(fā)展而另一些則崩潰。
      

      這涉及分析包含數(shù)千種物種的植物 - 真菌相互作用的大型數(shù)據(jù)庫，并使用計算機模型重建伙伴關(guān)系的進(jìn)化歷史。我們發(fā)現(xiàn)，盡管已經(jīng)成功合作超過3.5億年，植物和土壤真菌之間的伙伴關(guān)系可以完全崩潰。
      

      一旦我們知道植物 - 真菌合作可能會失敗，我們就想了解這種關(guān)系如何以及為何會破裂。我們發(fā)現(xiàn)，在大多數(shù)情況下，植物用另一種做同樣工作的合作伙伴(不同的真菌或細(xì)菌)替代真菌。在其他情況下，植物進(jìn)化出了一種完全不同的方式來獲得所需的礦物質(zhì) - 例如，它們已成為捕食和食用昆蟲的食肉植物。
      

      我們的研究表明，盡管這種關(guān)系有很大的潛在好處，植物和真菌之間的合作已經(jīng)失去了大約25倍。這種重要而古老的合作已被拋棄了很多次，這真是太瘋狂了。那么為什么會這樣呢?
      

      一種解釋是，在某些環(huán)境中，其他合作伙伴或策略是更有效的氮或磷來源，推動了植物和真菌之前成功合作的崩潰。
      

      例如，食肉植物通常存在于營養(yǎng)貧乏的沼澤中。即使是一種古老的有益真菌，專門用于有效地為其伴生植物提供營養(yǎng)，也無法在那里完成工作。因此，植物以不同的方式進(jìn)化以獲取營養(yǎng)：誘捕昆蟲。
      

      下一步是現(xiàn)在找出在什么條件下發(fā)現(xiàn)各種不同的營養(yǎng)策略?在我們的星球上，植物會保留原始真菌嗎?他們在哪里尋找另一種解決方案來獲取營養(yǎng)?其他工作集中在一些真菌演變成“欺騙者”的潛力 - 從伙伴關(guān)系中獲益但不再為此做出貢獻(xiàn)并最終推動其崩潰。
      
			

			
        
      
			
      
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