現實版寄生獸！會下套的真菌有蟲吃

說起真菌，我們能想到的大概有那麼幾類：能涮火鍋的，食物上的白毛，發面釀酒的酵母，腳氣……實際上真菌是個多樣性很高的類群，還可以產抗生素，長成蟲草，做豆腐乳等等（??）。在分類學上，真菌是與動物界和植物界並列的一個「界」。和我們的直覺不太一樣的是，真菌們與動物們的親緣關係要比跟植物們的關係更近。

松茸。圖片：Tomomarusan / wikimedia commons

真菌都是怎麼生活的

我們平常吃的這些美味蘑菇是真菌的子實體，也就是真菌用來散布自己生殖細胞（孢子）的結構，而菌絲體才是真菌賴以吸取營養的部分：長在朽木上的蘑菇，下面的菌絲體就深入朽木內部，靠分解現成的糖類等營養物質來獲得能量和養分，這就是所謂的營腐生生活。同理，長在爛水果上的黴菌也是腐生。

藍幹酪，製作過程就是青黴菌絲體在奶酪中愉快地邊爬邊吃。圖片：Dominik Hundhammer/ wikimedia commons

當然，作為一個巨大的類群，真菌們的生活方式五花八門，絕對不只是長蘑菇這麼簡單。有些真菌和其他生物發展出了互相幫助的「階級友誼」，各自給對方提供養料，這就是共生的關係。

但還有一類就不那麼和平了。說起來，長腳氣的人類和冬蟲夏草有什麼區別呢……這里的主角都是營寄生生活的真菌，和之前提到的腐生真菌也無非就是一個吃屍體一個吃熱乎的的區別。

蟲草，蟲草菌寄生蝠蛾幼蟲的產物。由你奸似鬼，成了老娘營養水。圖片：L. Shyamal/ wikimedia commons

寄生的真菌很多。但今天要說這種真菌，可不滿足於糊你一臉孢子然後鑽進體內長菌絲這麼低端的寄生，倒是有點兒像《西遊記》里的妖怪——見了唐僧，必須得先捆起來，「待天陰閒暇之時，拿他出來，整制精潔，猜枚行令，細吹細打的吃方可」。話不多說，先看圖：

「行者飛來後面，影影的只聽見唐僧聲喚。忽抬頭，見那房廊下四馬攢蹄捆著師父。」 （《西遊記》五十五回著名捆綁橋段）。圖片：apsnet.org

這真菌成精了

這張電子顯微鏡下的照片中，粗的蟲子是線蟲，線蟲是線蟲動物門的生物，蛔蟲就是一種巨大的線蟲。但我們這里說的線蟲都是非常微小的，大概不到1毫米長，在野外土壤中含量可以達到每立方米幾百萬條，（字面意義上）占到世界上動物總數的80%。而圖中勒住線蟲頭尾的環形結構，叫「限制環」，是由真菌的菌絲體產生的三個細胞。這種成精的真菌屬於子囊菌門（Ascomycota，包含了酵母、青黴、蟲草菌、羊肚菌等著名真菌）的Drechslerella屬。該屬的物種都有這個很厲害的箍兒。平常這個限制環是這樣的:

兩圖中短線的長度均為5微米。圖片：Nordbring-Hertz / Els（2006）；Liu / Bmc Genomics（2014）

如果線蟲答應了一聲鑽進了限制環，細胞就會在0.1秒內吸水脹大：

注意右圖中細胞壁表面的裂縫，可能是為了釋放細胞壁對細胞的束縛作用，以便細胞迅速膨脹。兩圖中短線的長度均為5微米。圖片：Nordbring-Hertz /Els（2006）；Liu /Bmc Genomics（2014）

結果就是線蟲被限制環緊緊勒住。在掙扎的過程中，線蟲很可能碰到另一個限制環，就會產生前面頭尾都被捆住的情況。抓住線蟲以後，真菌自然可以不緊不慢地伸出管狀結構刺破線蟲表皮，讓菌絲吸收、分解線蟲的組織，在其體內生長。

被抓住的線蟲。左圖短線長10微米，右圖短線長20微米。圖片：Nordbring-Hertz /Els（2006）；Liu /Bmc Genomics（2014）

還有更多會捕獵的真菌

會吃線蟲或者寄生線蟲的真菌遠不止Drechslerella這一個屬，它們廣泛分布在從熱帶到極地的、世界各地的土壤中，捉蟲的工具也是多種多樣。Drechslerella屬這種緊箍兒算是個極端複雜的特例，很多其它類群的策略是用帶有黏性的結構來黏住線蟲：有長成蜘蛛網樣子的，有菌絲頭上長一個膠水球的；而寄生性真菌中有孢子本身就可以黏在線蟲身上的，還有孢子長著鞭毛可以追著線蟲到處跑的……Haptoglossa屬的真菌甚至把自己的孢子長成一個魚叉一樣的結構，如果碰到線蟲、輪蟲和水熊蟲一類的生物就直接髮射，注入這些寄主體內，開始寄生。

各種捕食/寄生線蟲的真菌：黏性的網子（Arthrobotrys）、黏性的菌絲頭部（Monacrosporium）、黏性的孢子（Drechmeria）、會動的孢子（Catenaria）。圖中短線長度均為10微米。圖片：Nordbring-Hertz /Els（2006）

捕食性的真菌很多是能夠依靠腐生獲取養分的，那些捕蟲結構大多是真菌在「有蟲子可吃/要吃」時才會產生，比如接觸到了線蟲特有的化合物，或者周圍環境的可利用養分顯著減少時。如此精巧的結構能夠在演化當中出現，一定是因為吃線蟲給予了這些物種演化上的優勢：

一種理論認為，這些真菌的生活環境中可能缺乏氮元素來源。雖然腐生能為真菌提供足量的含碳營養，但捕食線蟲能獲得蛋白質來補充稀缺的氮元素。即使如此，這種主要腐生但業餘開開葷的生活方式依然十分奇特，對真菌捕食線蟲行為的研究仍在進行中。欲知後事如何，讓我們期待專業研究者的結論吧。

正是：

又是網又是套，線蟲步步驚心心里好苦

要有碳要有氮，真菌樣樣要吃吃嘛嘛香

盧平的神奇生物

微信號：magic_bio

演化的魔法造就了神奇的億萬生物，盧平在這里，聊聊自己覺得有意思的生物學。快點擊二維碼關注吧！

今天的第一篇文章是會利用光合作用來獲取營養物質的動物——裸肋珊瑚科的標準蜂巢珊瑚。沒看的不要錯過喲。

物種日曆

微信號：GuokrPac

有萌自遠方來

不亦樂乎

有話想說？長按二維碼關注我們，來留言吧

日曆娘今日頭像

裸肋珊瑚科 斜花珊瑚

本文來自果殼網，歡迎轉PO，謝絕轉載

如有需要請聯繫[email protected]