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真菌捕获的碳比我们想象的更多

一系列的发现颠覆了长期以来人们对白腐真菌的认知,并揭示了自然界中碳封存的一些奥秘。

作者:Nancy Averett
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图片来源:Aedka Studio/Shutterstock

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本文发表于《探索》杂志 2022 年 1/2 月刊,标题为“超越真菌”。成为订阅者即可无限制访问我们的档案。

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如果你在树林里见过枯树,或者在湖里见过绿色藻类,你就已经见证了真菌的作用。 然而,科学家们才刚刚开始了解这些遍布全球的生物在碳封存中发挥的重要作用,这在一定程度上要归功于 2021 年的两项突破性研究。

研究人员早就知道,3 亿年前,白腐真菌进化出了一种独特的能力来消化木质素。 木质素是树木细胞壁中天然、坚韧的聚合物,使它们变得坚硬和木质化。 这种真菌消化超能力通过分解本应化石为煤炭的木质碎片结束了石炭纪。 但没有人真正知道木质素内部的碳发生了什么。

科学家们长期以来认为它只是蒸发到大气中。 但这并没有让科罗拉多州戈尔登市国家可再生能源实验室的微生物学家 Davinia Salvachúa Rodríguez 满意。 在研究白腐真菌 10 年后,她证明了白腐真菌会吃掉木质素中的碳来促进其生长,根据3 月份在美国国家科学院院刊 (PNAS) 上发表的一项研究。 Rodríguez 的发现表明,白腐真菌是土壤中木质素衍生碳封存的关键参与者。

同样,斯坦福大学微生物学家 Anne Dekas 发表了6 月份在PNAS 上发表的一项研究,表明生活在海洋和湖泊中微小藻类上的寄生真菌会去除藻类内部的一些碳,否则这些碳可能会重新进入大气。

传统观点认为,藻类内部的所有碳都保留在水面附近的微生物反馈回路中,微生物在那里消耗绿色植物,然后释放 C02。 但 Dekas 和她的同事反而表明,真菌吸走了高达 20% 的藻类碳。 然后——因为真菌比反馈回路中的微生物大——真菌更有可能成为更大物种的食物,从而将它们从回路中移除。 随着碳沿着食物链向上移动,当顶层物种死亡时,它最终可能会沉入海底,从而也封存了碳。

Dekas 说:“很多水生微生物学家根本没有把真菌放在心上。 “如果你真的想了解整个系统,你必须包括真菌。”

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