对着地衣用力
托比·斯普利比尔出生于美国蒙大拿州的一个偏僻山区,他很喜欢离家不远的森林,爱那里的一草一木,最让他着迷的是丛林中随处可见的地衣。那些地衣有的生长在原木上,有的附着在树皮上,还有的包裹在石头上。在一般人看来,它们杂乱无序,毫无生机,但在托比眼里,它们要么像珊瑚一样美不胜收,要么像蠕虫一样生机勃勃。托比决定,自己一定要去正规学校,学习有关地衣的知识。
托比长大后,被德国的哥廷根大学破格招收。通过学习,托比知道了地衣在生物学中有着重要的地位,曾一度被人们当成植物,直到1868年,瑞士科学家西蒙·施文德纳提出,地衣是一种由真菌与微型藻类结合的复合生命体,他把这种存在方式命名为“共生”,并借助于精密的显微镜,将藻类与真菌成功地分开。随后,西蒙和多位地衣学家开始千方百计地想在实验室里栽培地衣,却始终无果。了解到这些后,托比决定对地衣进行更深入的研究。
2011年,获得博士学位的托比回到了蒙大拿州,开始研究当地两种常见的地衣(学名叫Bryoria fremontii和B. tortuosa)。前者无毒,呈深棕色;后者呈黄色,能制造名为“狐衣酸”的强力毒素。它们有着相同的基因,所含真菌和藻类也是一样的,可究竟是什么导致两者的区别呢?
考虑到子囊菌(一种真菌,平时见到的霉菌属此类)一直被地衣学家们视作地衣中真菌的来源,于是托比便开始研究它们,然而却一无所获。但托比不甘心,将研究的范围扩大到整个真菌群。2016年春天,托比在观察担子菌(各种蘑菇大多属于此类)时,突然发现了地衣当中大量的基因都来自于此。他十分兴奋,但又立刻想到:150年前,施文德纳说过地衣是来自子囊菌的真菌和藻类的共生体,难道是他弄错了?还是担子菌碰巧长在这份地衣样本上呢?于是,托比将担子菌的基因从数据中移除。这时,他发现狐衣酸的毒素也随之消失了,于是他大胆推测:担子菌实际上就是地衣的一部分,两种地衣都有,但是呈黄色的地衣有毒的含量非常多。
接下来,托比又研究了大量的地衣,结果无一例外地检测到了担子菌。他将这一切告诉了美国地衣专家约翰·麦卡琴,约翰难以置信地说:“如果地衣中真有担子菌,为什么150年来没有人发现它们呢?”托比解释道:“在显微镜下,地衣就像一根油条,即藻类子囊菌都长在厚厚的外壳上,而担子菌则在外壳的最外层,并且跟子囊菌的菌丝横断面一模一样,所以它被忽略了150年。”
约翰仔细观察地衣后,问道:“你要如何显现担子菌的存在呢?”为了解决这个难题,托比费尽心思,受到荧光棒的启发,他为担子菌、子囊菌和藻类分别标记上了不同的荧光分子,让三者分别呈现出红色、绿色和蓝色,这才让这种三位一体的生命形态得以显现出来。
2016年夏天,托比公布了这一重大发现,全世界的地衣学家们对此震惊不已,他们终于明白,正是由于缺少担子菌这个“第三者”,他们才无法在实验室成功栽培地衣。《纽约时报》对此评论道:“托比成功地改变了地衣领域。这一发现颠覆了150年来地衣研究领域的权威理论,许多地衣学的基础知识都需要被重新审视,教科书上关于地衣的定义将被修改。” (方湘玲)
托比长大后,被德国的哥廷根大学破格招收。通过学习,托比知道了地衣在生物学中有着重要的地位,曾一度被人们当成植物,直到1868年,瑞士科学家西蒙·施文德纳提出,地衣是一种由真菌与微型藻类结合的复合生命体,他把这种存在方式命名为“共生”,并借助于精密的显微镜,将藻类与真菌成功地分开。随后,西蒙和多位地衣学家开始千方百计地想在实验室里栽培地衣,却始终无果。了解到这些后,托比决定对地衣进行更深入的研究。
2011年,获得博士学位的托比回到了蒙大拿州,开始研究当地两种常见的地衣(学名叫Bryoria fremontii和B. tortuosa)。前者无毒,呈深棕色;后者呈黄色,能制造名为“狐衣酸”的强力毒素。它们有着相同的基因,所含真菌和藻类也是一样的,可究竟是什么导致两者的区别呢?
考虑到子囊菌(一种真菌,平时见到的霉菌属此类)一直被地衣学家们视作地衣中真菌的来源,于是托比便开始研究它们,然而却一无所获。但托比不甘心,将研究的范围扩大到整个真菌群。2016年春天,托比在观察担子菌(各种蘑菇大多属于此类)时,突然发现了地衣当中大量的基因都来自于此。他十分兴奋,但又立刻想到:150年前,施文德纳说过地衣是来自子囊菌的真菌和藻类的共生体,难道是他弄错了?还是担子菌碰巧长在这份地衣样本上呢?于是,托比将担子菌的基因从数据中移除。这时,他发现狐衣酸的毒素也随之消失了,于是他大胆推测:担子菌实际上就是地衣的一部分,两种地衣都有,但是呈黄色的地衣有毒的含量非常多。
接下来,托比又研究了大量的地衣,结果无一例外地检测到了担子菌。他将这一切告诉了美国地衣专家约翰·麦卡琴,约翰难以置信地说:“如果地衣中真有担子菌,为什么150年来没有人发现它们呢?”托比解释道:“在显微镜下,地衣就像一根油条,即藻类子囊菌都长在厚厚的外壳上,而担子菌则在外壳的最外层,并且跟子囊菌的菌丝横断面一模一样,所以它被忽略了150年。”
约翰仔细观察地衣后,问道:“你要如何显现担子菌的存在呢?”为了解决这个难题,托比费尽心思,受到荧光棒的启发,他为担子菌、子囊菌和藻类分别标记上了不同的荧光分子,让三者分别呈现出红色、绿色和蓝色,这才让这种三位一体的生命形态得以显现出来。
2016年夏天,托比公布了这一重大发现,全世界的地衣学家们对此震惊不已,他们终于明白,正是由于缺少担子菌这个“第三者”,他们才无法在实验室成功栽培地衣。《纽约时报》对此评论道:“托比成功地改变了地衣领域。这一发现颠覆了150年来地衣研究领域的权威理论,许多地衣学的基础知识都需要被重新审视,教科书上关于地衣的定义将被修改。” (方湘玲)