鐵口直斷,真菌與線蟲的刑事糾葛,所為何事?欲見詳情,請勿錯過。

2021/11/27閱讀時間約 5 分鐘
  大家好,我是菜編,最近在專題討論課上聽到一個相當有趣的演講,主題在說「會吃肉的真菌」。食蟲植物諸如捕蠅草、毛氈苔等,對大部分的人來說並不陌生,為了在貧瘠的環境中補充所需養分,這些生物雖然不會動,卻會設下致命陷阱誘捕昆蟲,而包含香菇、金針菇、秀珍菇這些好吃食材的真菌家族,竟也存在這種狠角色?

搶先看被真菌捕捉的線蟲:

微觀世界的刑事警察,薛老師眉頭一皺:「犯人就是你。」

  致力於串起真菌與線蟲間灑狗血八點檔故事的是中研院分生所的薛雁冰副研究員,手操特別的實驗主題,研究線蟲捕食真菌(Nematophagous fungi)跟秀麗隱桿線蟲(C. elegans)間的分子互動與共演化關係,事實上會被這些真菌抓住的線蟲不只C. elegans,但因為牠們是被廣泛使用的模式生物,所以是很好的實驗對象。
  薛老師跟夥伴們不僅在實驗室裡做實驗,他們還走南闖北研究臺灣土壤裡的真菌與線蟲組成關係,從老師的演講中感覺到滿滿的研究熱忱,也對這個主題感到相當好奇,現在就來看看這是怎麼樣的故事吧!
實驗室大合照 / 薛雁冰老師實驗室網站

是敵是友?真菌與線蟲的多角爭霸賽

  線蟲動物門(Nematoda)是一群動物的大集合,牠們能在相當惡劣的環境裡生存,在全球多細胞動物中,線蟲估計佔了80%,其中許多物種會造成疾病,像是根瘤線蟲(Meloidogyne spp.)就會寄生於植物根部,吸取養分造成植物發育不良,甚至死亡,明顯的病徵為根部膨大的瘤狀構造。
  另一群同樣能生存於極端環境的生物:真菌(Fungi),由於坐擁匹敵線蟲的環境適應能力,在某些地方可見到兩群物種共存,有的時候牠們合作無間,合作打破植物的防禦大門,有的時候卻反目成仇,線蟲會吃真菌,真菌也陰險狡詐,設下陷阱捕捉倒楣的線蟲
根瘤線蟲病徵 / 花蓮農改場

真菌的致命陷阱,天羅地網鎖定你!

  全世界有超過200種已被描述的線蟲捕食真菌,從腐生菌中分化出來的時間約落在4.19億年前,採用的線蟲捕捉方法千奇百怪,有的能用像網子一樣的構造卡住線蟲,有的則用放毒的方式攻擊線蟲。
  薛老師實驗室主要研究的兩個物種類群,分屬子囊菌門(Ascomycota)跟擔子菌門(Basidiomycota,子囊菌門的A. oligospora會放出類似性費洛蒙或食物訊號的化學物質,引誘線蟲到陷阱之中,而擔子菌門中的Pleurotus sp.(袖珍菇、杏包菇等)則會放毒癱瘓線蟲的運動系統,被封鎖住行動的線蟲只能任菇宰割。
  研究線蟲與真菌間的捕獵關係,除了有演化上的意義外,另外一點就是提供新的生物防治方法,或能發展新的抗線蟲藥物,雖然要在像農場這樣的自然環境實施還是很有難度,畢竟線蟲的擴張能力太過驚人,但還是很期待未來的研究成果。
臺灣土壤中的線蟲與真菌多樣性
A.採樣點B.線蟲捕食真菌與線蟲有高度共域性C.線蟲捕食真菌物種D.線蟲物種(Ching-Ting Yang et al. 2020)

主持人藍忠昱老師在演講結束後提到一個相當有趣的觀點:

聽完演講我想到一個很重要的問題,素食者究竟能不能吃真菌呢?它們會吃肉欸!
這個問題的解答是什麼呢?大家可以自己思考一下。
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資料來源:

  1. Vidal-Diez de Ulzurrun, G., Hsueh, YP. Predator-prey interactions of nematode-trapping fungi and nematodes: both sides of the coin. Appl Microbiol Biotechnol 102, 3939–3949 (2018). https://doi.org/10.1007/s00253-018-8897-5
  2. Natural diversity in the predatory behavior facilitates the establishment of a robust model strain for nematode-trapping fungi. Ching-Ting Yang, Guillermo Vidal-Diez de Ulzurrun, A. Pedro Gonçalves, Hung-Che Lin, Ching-Wen Chang, Tsung-Yu Huang, Sheng-An Chen, Cheng-Kuo Lai, Isheng J. Tsai, Frank C. Schroeder, Jason E. Stajich, Yen-Ping Hsueh. Proceedings of the National Academy of Sciences Mar 2020, 117 (12) 6762-6770; DOI: 10.1073/pnas.1919726117
  3. 薛雁冰老師實驗室網站:https://ypn414.wixsite.com/fungal-worm-lab/members
  4. 國家地理的相關報導:https://www.natgeomedia.com/science/article/content-11351.html
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