平菇是世界各地美食的特色食材,但飢餓的蠕蟲不應該出現在選單上——因為這些美味的真菌會殺死並肆意吞噬它們。現在研究人員終於知道它們是如何做到的了。
一項發表在《科學進展》上的研究詳細介紹了平菇如何使用一種特殊的毒素來麻痺和擊倒以真菌為食的線蟲,稱為線蟲。這些真菌生長在營養貧乏的腐爛木材上,然後消耗富含氮的蠕蟲。
“線蟲恰好是這些真菌遇到的最豐富的動物,所以我認為從進化角度來看,這種跨界捕食互動非常有趣,”該研究的資深作者、臺灣中研院分子生物學家許 Yen-Ping Hsueh 說。
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這個由遺傳學家、分子生物學家、生物化學家和真菌生物學家組成的研究團隊此前發現,平菇分泌一種不明毒素,這種毒素會在幾分鐘內麻痺蠕蟲,並導致鈣流入它們的細胞,從而殺死它們。這種機制與其他肉食性真菌使用的機制不同,可能是平菇獨有的。
為了他們的新工作,研究人員培養和分析了真菌組織的樣本,即使他們將其分解,也沒有發現明顯的毒素。他們推斷,殺死蠕蟲的東西一定是一種揮發性化合物,會在受到擾動時蒸發。當他們再次破壞平菇組織,然後用氣相色譜-質譜法分析附近的空氣時,他們最終發現了 3-辛酮——一種神經毒氣,結果證明它被封裝在蘑菇表面微小的棒棒糖狀結構中。當線蟲接觸蘑菇時,這些結構會釋放出氣體,破壞蠕蟲的細胞膜,導致麻痺和死亡。然後蠕蟲透過菌絲體(蘑菇的線狀餵養網路)被消化。
在這項工作之前,“我們並沒有真正意識到野外有多少真菌在防禦線蟲,甚至將線蟲作為食物,”英國諾威奇塞恩斯伯裡實驗室的遺傳學家尼克·塔爾博特說,他研究真菌如何危害植物,但沒有參與這項新研究。這項研究證明了“一種非常新穎的方法”,他補充道。“這些生物體真的很難研究,而許博士正在表明,你可以用它們做一些非常出色的工作。”
