科學(xué)家們在真菌的進化過程中發(fā)現(xiàn)了一個“臨界點”，它會抑制真菌的生長并改變其形狀。發(fā)表在《細胞報告》雜志上的研究結(jié)果表明，環(huán)境因素的微小變化可以如何導(dǎo)致進化結(jié)果的巨大變化。
真菌是大自然偉大的堆肥者。它們在森林地面上等待，以倒下的樹木和秋天的樹葉為食，將這些植物的必需營養(yǎng)物質(zhì)釋放回地球。
盡管真菌常常讓人想起蘑菇帽，但真菌也有地下“根”，稱為菌絲體。菌絲體由數(shù)千個相互連接的微小指狀細胞(稱為菌絲)組成，這些細胞生長成巨大的網(wǎng)絡(luò)。菌絲從尖端生長，穿過土壤。為此，它們會自我充氣，類似于用于制作氣球動物的長氣球。
它們的細長形狀使菌絲能夠定位并消耗土壤中的養(yǎng)分。但并非所有菌絲的形狀都相同：有些具有圓形尖端，而另一些則具有尖形。水霉菌(引起農(nóng)作物枯萎病的真菌類病原體)的菌絲特別尖。
真菌 Allomyces arbuscula 的菌絲作為菌絲體的一部分生長。圖片來源：Maxim Ohairwe
紐約大學(xué)生物學(xué)助理教授、該研究的資深作者恩里克·羅哈斯(Enrique Rojas)說：“生物學(xué)的一個主要挑戰(zhàn)是確定決定特定生物體形狀或形式的特定進化因素。”
為了了解菌絲形狀不同的原因，羅哈斯和他的同事結(jié)合理論和實驗來研究自然界中的真菌和水霉菌。他們首先采用基于物理的膨脹尖端生長模型來確定菌絲的所有“可能”形狀。令人驚訝的是，自然界中發(fā)現(xiàn)的“實際”菌絲形狀僅呈現(xiàn)出可能形狀的一小部分。
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