本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
鵝膏菌屬蘑菇——像所有生物一樣——會腐爛，但它們中的大多數不能腐爛其他東西。
它們不腐爛其他東西這一事實對於生物學家來說並不是新聞，他們早就知道許多，如果不是大多數真菌，已經成為樹木、植物或藻類的專業夥伴。
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它們不能腐爛其他東西這一事實——正如7月份在《公共科學圖書館·綜合》上報道的那樣——是新聞，併為共生夥伴關係如何經受住離開的誘惑以及其共生夥伴有時不和諧的利益提供了線索。
鵝膏菌因其數量而躋身地球上最美麗和致命的蘑菇之列。你如何在森林中識別出鵝膏菌？
一般來說，它們具有囊狀或杯狀的包被，稱為“菌托”，幼蘑菇從中長出。菌托的碎片通常粘在蘑菇的菌蓋上，使它們具有這些真菌聞名的特徵性“疣”（或有時像小帽子）。
鵝膏菌通常也具有高而優雅的形態，菌蓋邊緣周圍通常有美麗的條紋。為了感受這個科的美麗和多樣性，請觀看這個
在鵝膏菌中，有些蘑菇只需幾口就能殺死你，例如純白色、名字優雅的“毀滅天使”，Amanita virosa 等，以及同樣致命的“死亡之帽”，Amanita phalloides（它很可能是透過苗圃砧木引入美國的）。但這個科也包含其他蘑菇，它們既被認為是美味的，又自古代以來就被食用，例如“凱撒蘑菇”，Amanita caesarea。
鵝膏菌科還包括地球上一些最著名的樹木夥伴真菌。這個科中的許多蘑菇都是菌根——真菌將自身纏繞在樹木的根部周圍。
樹木為它們提供在地面上製造的食物，以換取大大改善的地下吸收網路。這個網路由真菌的許多搜尋細絲構成，比樹木自身能夠獲得的更多地帶來水分和礦物質。
共生現象在地球上很普遍。事實上，它們似乎是常態。僅在真菌中，菌根共生現象似乎至少在11個場合從腐爛真菌進化而來。十一次。
但是，一直存在著一些重大問題。這種生活安排是如何形成的？真菌通常被認為是從腐爛生物的祖先進化而來的，但菌根真菌通常缺乏分解能力。這種喪失是在與樹木結合之前發生的，還是之後發生的？
此外，是什麼維持著共生關係，共生關係多久會瓦解一次，以及微生物共生體是否有可能恢復到它們以前的生活方式？例如，是否仍然有可能在落葉層上種植菌根真菌，或者它們是否真的和樹木是不可分割的鐵哥們？如果是這樣，是什麼將它們鎖定在婚姻中？
為了回答這些問題，科學家們需要一大群真菌，其中包括菌根物種和腐生菌物種。透過研究數十種不同鵝膏菌物種的DNA變化模式，來自哈佛大學和紐約植物園的團隊確定，共生現象僅在鵝膏菌中從腐爛的祖先進化而來一次。所有共生的鵝膏菌都屬於一個相關的群體，而所有腐生菌物種都屬於另一個更古老的群體。
他們首先檢查了鵝膏菌是否仍然產生自由生活的腐爛真菌產生的酶來吃落葉層。他們特別研究了參與一種纖維素消化途徑的三個基因（真菌可能有幾種冗餘途徑）。纖維素是植物細胞壁的主要成分，是一種難以消化的分子。真菌是地球上少數能夠做到這一點的宏觀生物之一。
科學家們發現，菌根鵝膏菌至少失去了兩種啟動纖維素分解所需的主要酶。然而，它們保留了一種酶，該酶有助於將聚合物纖維素的小片段轉化為其單體葡萄糖——這或許表明，即使它們無法開始盛宴，這些真菌仍然滿足於幫助自己獲得邋遢的鄰近真菌和微生物分解的殘羹剩飯。
接下來，他們透過測試鵝膏菌在消毒過的森林凋落物上生長的能力，詢問鵝膏菌是否真的可以靠腐爛的東西生存。在九種菌根鵝膏菌中，沒有一種能在死亡的植物碎片上生存，而所有三種腐生菌鵝膏菌都安然無恙。
因此，至少經過測試的菌根鵝膏菌已經不可逆轉地失去了自身覓食所需的基因。它們的寄主樹木已經完全變成了它們的糖爹。科學家們寫道，他們無法從資料中確定的是，纖維素消化能力的喪失是發生在共生生活安排之前還是之後。
作者認為，後者可能是透過“放鬆選擇”來實現的——也就是說，當後代允許突變在宿主已經提供產品的基因中積累時，不會產生任何成本。我在這裡推測，但甚至可能對那些不浪費精力製造不再需要的蛋白質的個體進行正向選擇。
但並非所有菌根真菌都是相同的。其他菌根真菌保留了與鵝膏菌似乎樂於失去的相同的纖維素降解酶。歐洲黑松露和一種名為雙色喇叭菌的小型淡紫色桃紅色常見森林蘑菇，雖然都是菌根真菌，但它們都保留了菌根鵝膏菌失去的纖維素分解酶。黑松露在其居住的樹根中廣泛表達它，這意味著它在共生中具有重要作用，並且不同的菌根真菌——經過多次獨立進化——與它們的寄主樹木具有不同的生化關係和維持它們的不同方法。
如果條件允許，共生真菌是否有可能“逃脫”它們的生活命運？這項研究表明，至少對於鵝膏菌而言，答案是否定的。儘管如此，還是很難為它們感到遺憾。在與樹木達成交易後，它們放棄了自由，換取了一些舒適的住所和一日三餐。雖然共生可能是一個陷阱，但它是一個鍍金的牢籠。