作者:高雅丽 来源:中国科学报 发布时间:2024/5/29 10:09:34
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二选一还是二合一?地衣共生藻研究获新发现

 

地衣是真菌和藻类互惠共生而组成的复合体,它的共生藻主要分为绿藻和蓝藻两大类,通常地衣只选择其中一类进行共生,即蓝藻型地衣或者绿藻型地衣。其中,蓝藻需要有液态水才能进行光合作用,而绿藻则可以在没有液态水的条件下通过气态水进行光合作用。

近日,中国科学院昆明植物研究所研究人员在对青藏高原肺衣属的研究中发现,蓝藻型肺衣的共生藻层中同时也出现了绿藻。据此研究人员推测,这类蓝藻型肺衣获取绿藻是一种偶然现象,跟绿藻共生或许是对高海拔地区低温干旱环境的适应性表现。研究结果作为主编推荐论文发表在《ABO植物》。

蓝藻型肺衣(左图,裂芽肺衣)和绿藻型肺衣(右图,王立松肺衣)。昆明植物所供图

为了验证这些假设,研究人员在2000米—4000米海拔范围内采集了大量蓝藻型和绿藻型肺衣的标本,并通过测量叶绿素的含量、以及切片观察的方法来确定是否存在共生绿藻。同时通过多基因测序确定其系统发育关系和共生关系,并使用密闭的气体交换系统测量了不同湿度条件下的光合速率。

研究结果表明,在所有的蓝藻型肺衣样品的共生藻层中,都同时观察并检测到了绿藻,表明这类地衣并不只与蓝藻共生,同时也选择了与绿藻共生,并且这一现象在整个青藏高原地区的蓝藻型肺衣属中普遍存在。

蓝藻型肺衣与绿藻型肺衣的叶绿素含量基本一致,表明共生绿藻的出现并非偶然,而是一个稳定的共生藻。同时由于有了共生绿藻,蓝藻型肺衣即使在完全干燥的状态下,也具备了在没有液态水的条件下进行光合作用的能力。

蓝藻型肺衣(左图深棕色)和它的共生藻层图片(右图)。昆明植物所供图

该研究对地衣共生藻的选择和构成提出了新的认知,也证实了肺衣在极端环境中的适应能力及其适应策略,为藻菌共生机理的探索和适应性演化研究奠定了良好基础。

相关论文信息:https://doi.org/10.1093/aobpla/plae025

 
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