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250年前收集的真菌孢子被赋予了新的生命
【字体: 大 中 小 】 时间:2021年06月16日 来源:iScience
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博物馆收藏的生物和历史多样性是惊人的,历史上一些最著名的科学家跨越几个世纪收集了标本。在一项新的研究中,哥本哈根大学的研究人员成功地恢复了250多年前的博物馆真菌标本,并使用活体培养物进行全基因组测序和生理实验。
通过恢复被“现代分类学之父”卡尔·林奈(Carl Linnaeus)在四分之一千年前令人震惊地描述并保存下来的真菌标本,这项研究呼应了历史,突显了现代研究项目中博物馆藏品尚未开发的潜力。研究结果刚刚发表在著名的细胞出版社杂志《科学》上。
几个世纪以来,“desert coprinus”真菌Podaxis一直吸引着科学家和探险家,但对该属的研究相对较少。这些大蘑菇在恶劣的、几乎没有物种的环境中茁壮成长,当它们季节性地、不可预测地出现在沙漠和白蚁丘上时,研究人员面临着许多生物学家共同的问题:我们在哪里找到它们?来自生物系的研究人员转向了一个非传统的取样地点:博物馆藏品。通过向包括伦敦林奈学会(Linnaean Society of London)和丹麦自然历史博物馆(Natural History Museum of Denmark)在内的各大收藏机构索取真菌孢子,他们收集到了除南极洲以外的各大洲的200多件标本。标本的年龄从2岁到250岁不等。
研究发现,真菌孢子在博物馆里待2-5年后还能生长,因此研究人员测试了真菌复活的极限。最终,研究人员成功地萌发和生长了两个收集于18世纪70年代的Podaxis标本,并被乌普萨拉的林奈(Linnaeus)分类。这些结果揭示了Podaxis孢子在长时间干旱中保持活力的非凡能力,并表明它们可以在环境中休眠几个世纪,一旦条件允许,它们就会发芽。
-“让这些真菌在我们的实验室里生长真是不可思议,我们知道这是由像林奈这样重要的科学家处理的,他建立了物种命名系统。哥本哈根大学生物系博士后、第一作者Benjamin Schantz-Conlon解释道。Benjamin Schantz-Conlon继续说:“研究Podaxis能够在极端条件下生存的适应性是非常有趣的,下面也包括在传统上用汞作为杀虫剂处理样本的标本收集中。”
研究人员用这些标本来询问生长在沙漠里的自由生活的Podaxis物种在基因组和生理上是否与生长在白蚁丘上的物种不同。结果表明,与白蚁的关联导致了更小的基因组大小和降低了应激条件的耐受性。
“这些发现表明,与白蚁生活在一起的Podaxis正在经历一个轻松的选择压力,以及一个潜在的保护,免受竞争和暴露于环境压力源,”通讯作者Michael Poulsen说。
长在白蚁丘上的Podaxis。以前的研究表明,对沙漠等极端条件的耐受性和致病性之间存在重叠。通过比较从沙漠中的自由生活状态到白蚁丘内的共生状态的转变,研究人员希望了解更多关于真菌的进化,它们转变为与宿主(包括病原体)相关联的状态。
-“虽然生活在与白蚁专性关联的Podaxis表现出宽松的选择,我们也发现一些Podaxis既可以在白蚁丘上生存,也可以自由生活在沙漠。在这种情况下,我们发现它们和完全自由生活的Podaxis之间的基因组或生理差异很小,这表明对沙漠生活的适应可能有助于白蚁丘的初始定居;这在条件性病原体中也可以看到"
博物馆收藏了大量的知识资源,我们应该努力确保这些标本将来可以用于回答科学中的重要问题。
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