苔藓是一种生命力顽强的有机体,树皮、岩石或墙壁是它们最常见生长的地方,在森林、沙漠和冻土平原上也能发现它们的身影。苔藓看起来既像植物,又像真菌;一直以来,生物学家也都是这么认为的。不过,在150年前,一位名叫西蒙·施文登(Simon Schwendener)的植物学家提出了一个在当时颇为激进的假说:苔藓是一种复杂的有机体——一种和微型藻类生活在一起的真菌。

这是一个正确的假设,可惜出现在了错误的时代。不同有机体紧密地生活在一起,甚至是一种有机体寄生在另一种有机体内的概念,在当时是闻所未闻的。就在假说提出的10年前,达尔文才刚刚出版了他的巨作《物种起源》,许多生物学家都相信,大自然就是一个由各种冲突塑造而成的角斗场。这种背景下,协作共生的有机体概念几乎没有人认同。有些青苔类生物学家甚至用了几十年的时间嘲笑施文登的假说。而施文登本人也错误地认为,真菌将藻类包裹起来,攫取后者的营养。事实上,真正的情况是,两者互为对方提供养分。

今天,我们把这种关系称为“共生”,并且,共生关系被视作是一种常态,而非特例。比如,珊瑚倚赖于在其组织中生存的有益藻类,植物的生长要依靠它们根部的真菌,就连我们人体,也受到肠道中数以万亿计的微生物的影响。如果没有微生物,人类将面临许多健康问题。而如果没有藻类,真菌就没有办法长得像苔藓——它将长成另一种模样。换言之,苔藓是共生关系下的一种有机体,只有在真菌和藻类共存时才会形成。

那么,真的是这样吗?

能长成苔藓的真菌都属于一个叫多子囊菌(下文简称“ascos”)的种群。但在2016年,科学家托比·斯普里比尔(Toby Spribille)和同事维拉·托维能(Veera Tuovinen)发现,规模最大、种类也最丰富的苔藓种群中还存在着来自于另外一个完全不同种群的真菌Cyphobasidium(下文简称“cypho”)。也就是说,这整个有机系统就像一个墨西哥玉米煎饼,外面是一层藻类和Cypho构成的饼皮,里面是多子囊菌的馅料。

对许多人而言,这是一个足以改变游戏规则的发现。牛津大学的萨拉·沃特金森(Sarah Watkinson)说,“教科书上关于苔藓的定义可能需要重新修订了。“但有些苔藓生物学家表示反对。他们认为,19世纪末时就有人发现苔藓中还存在着其他真菌。对于这一点,斯普里比尔表示认可,但他也指出,在当时看来,这些此前被认为存在于苔藓中的其它真菌是一种低于主共生关系的”亚存在“。对斯普里比尔来说,他更倾向于认为,他研究的苔藓有三个核心“伙伴”。

但这也可能并不是全部的真相。

过去几年中,几名苔藓生物学家在狼苔藓(wolf lichen)中发现了一种既不是ascos,也不是cyphos的真菌——Tremella真菌,它就在苔藓“卷饼”的饼皮中,似乎和藻类处于相当密切的关系中。而且它的分布范围非常广。托维能分析了美国和欧洲的300多种狼苔藓,几乎都有Tremella真菌的身影。

狼苔藓是被研究最多的苔藓,那么之前研究人员怎么就漏掉了如此广泛存在的这种真菌呢?托维能表示,这是因为在普通显微镜下,“真菌细胞看起来都是一样的。”

科罗拉多大学博尔德分校的苔藓生物学家厄林·特锐普(Erin Tripp)说,这是一个激动人心的发现,但目前还不知道Tremella到底是起到了什么作用。她表示,这很有可能是一种传播广泛的感染。该研究团队表示,在进一步通过实验验证之前,尚不能判定Tremmella是第三种、第四种或是其它某种类型的共生关系。

特里普表示,苔藓生物学家应该重新审视苔藓这个微观宇宙中所有共生关系的角色和作用。无论人们如何描述Tremella和其它苔藓相关的真菌,有一点很清楚:它们确实会从整体上影响苔藓的形状和功能。但至于是如何影响的,这还是苔藓生物学上的“一个未解之谜”。威斯康辛大学麦迪逊分校的安妮·普林格(Anne Pringle)说,“它们是互相作用的吗?还是一对一起作用?和藻类一起起作用?其中有一些是寄生虫吗?可能所有这些问题的答案都是肯定的。但无论如何,现有的数据似乎都支持这样一种共识:苔藓既是生态系统,也是有机体。”

对于人类来说,苔藓是特别难以理解的一个物种,因为它和我们所熟悉的其它有机体完全不同:苔藓没有像动植物那样的组织,也不是从胚胎中诞生。不同的组合产生出不同的形状:扁平的、圆的、易折的、可弯曲的——并且,这些特征之于苔藓的重要性,可能不亚于翅膀或四肢之于动物的重要性。苔藓的神秘世界仍有待我们去探究。


翻译:Lily

审校:Lily

编辑:漫倩

来源:the Atlantic

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