科学家发现地衣在大规模灭绝事件中幸存

6500 万年前，一颗陨石灾难性地改变了我们星球的生物多样性。所有非鸟类恐龙都灭绝了。据估计，有 15,000 特拉克的烟尘（相当于 1000 万棵红杉树的质量）使空气变得黑暗。大约 4000 万年前蓬勃发展的繁茂的开花植物被摧毁，失去了赖以生存的阳光。在死亡的笼罩下，真菌却蓬勃发展——它们最喜欢的食物，即尸体，充裕得很。

其他生物群，如哺乳动物，在大规模灭绝后也表现得相当不错，它们占据了恐龙和其他生物最近腾出的生态位。但地衣这种生物群，至今仍神秘莫测，它们是如何度过这场灾难性事件的，尚不清楚。现在，一项新的研究发现，在小行星撞击后，它们可能过得相当不错，这为一种符合逻辑（如果你仔细想想的话）的观点提供了又一个证据：大规模灭绝并非对所有物种都一定不好。

地衣的爱情故事

地衣可以被看作是陆地上的珊瑚。这些色彩鲜艳但常常被忽视的生物由藻类（有时还有细菌）与真菌共生组成。藻类产生糖分，真菌提供保护和养分。但藻类最初是如何与真菌共生的，这一点仍然未知。

另一个谜团是地衣为什么会有如此多的不同形状。地衣有三个主要类别：地衣（crustose），小而地毯状；叶状地衣（foliose），有大而像生菜叶的叶片；以及枝状地衣（fruticose），具有更复杂的三维、通常是分支状结构。

芝加哥菲尔德博物馆的地衣学家 Thorsten Lumbsch 从青少年时期起就对地衣着迷。就像一位技艺高超的万圣节糖果收集者，他带着凿子、笔记本和一个大枕套，从德国家乡附近的森林到肯尼亚乞力马扎罗山坡，积累了超过 30,000 份地衣样本。

Lumbsch 在阅读一篇关于环境变化如何导致恐龙灭绝的文章时，开始担心他心爱的地衣，或者更准确地说，是它们的前辈，会不会像它们的植物竞争者一样——化为尘土。小行星撞击后，被火山灰弄黑的天空可能阻止了地衣中的藻类进行光合作用，从而导致了它们的灭亡。但是，如果它们的真菌部分能够提供足够的物质来维持生命，那么这次大规模灭绝也许反而是一个新的开始。

地衣家谱

为了弄清楚地衣的命运，Lumbsch 和他的同事们使用了长达二十年的公开地衣基因组数据。计算机模型通过比较不同地衣物种之间特定“条形码” DNA 区域的相似性来计算，从而预测物种何时可能从另一个物种分化出来，这 essentially 相当于进行了数千次亲子鉴定。

该研究的通讯作者 Jen-Pan Huang，现就职于台湾的中央研究院，进一步解释说：“如果物种 A 与物种 B 只相差两个碱基对，而与物种 C 相差四个碱基对，那么物种 A 和 B 的关系更近，物种 C 的演化时间更晚。”

Lumbsch、Huang 和他们的同事们得到了一个令人惊讶且令人欣喜的结果：在大规模灭绝事件发生时，地衣并没有灭绝，而是多样化了。

由此产生 Thus 地衣家谱显示，在 1.0 亿至 4000 万年前，许多具有更大三维、叶状结构的地衣（比今天的叶状地衣和枝状地衣更相似的祖先）迅速演化。地衣亚科在不同时期多样化，但在小行星撞击后，物种出现的数量比之前更快。出乎意料的是，小行星撞击对地衣的影响与对植物的影响截然不同。恐龙灭绝后地衣的演化，与同期鸟类、青蛙和小哺乳动物的演化更为相似。

Huang 说，6500 万年前的这次大规模灭绝之所以独特，是因为它发生得非常突然。陆地环境发生了转变，气候变暖。“这为一些谱系提供了生存的新机会，”他说。“这也许在我们历史中总是会发生。”

研究人员认为，更“叶状”的地衣利用了这一机会，通过适应来占据那些已经死亡的植物的栖息地。但其他温度或降水变化，无论是与小行星撞击有关还是其他原因，也可能在地衣物种的数量演变中发挥了重要作用。除了解释过去的演化，更好地理解这一模式还将帮助地衣学家更好地预测当今 20,000 多个已识别和未识别的地衣物种可能会如何生存，尤其是在一场人类引起的大规模灭绝正在发生之际。