真菌种类数量被大大高估了

诸平

真菌（Fungus）一词的“拉丁文”（fungi）原意是蘑菇（如野生蘑菇见图1），是生物界中很大的一个类群，世界上已被描述的真菌约有 1万属12万余种（请注意此处“属”与“种”都是单位，而且“属”大于“种”），真菌学家戴芳澜教授估计中国大约有4万种（“种”为单位）。真菌像细菌和微生物一样都是分解者，就是一些分解死亡生物的有机物的生物。真菌将生物分解为各类无机物，使土地肥力增强。有些真菌也成为重要的食物来源。可食用的蕈菌有200多种，如冬菇、草菇、木耳、云耳等。以及真菌所侵入后的生（动，植物）物空壳，如冬虫夏草。还有的真菌用于食物加工，例如酵母菌用于面包等加工，酿酒也需要真菌。真菌既有致病的也有抗病的，真菌可引起动、植物和人类的多种疾病。在农业、林业和畜牧业中，真菌能引起植物多种病害，从而造成巨大的经济损失。19世纪40年代中期欧洲由于马铃薯晚疫病的流行摧毁了5/6的马铃薯，20世纪50年代和70年代，我国由于小麦锈病和稻瘟病，而使小麦和水稻各减产60亿kg。但是，具菌根（和真菌共生的根）的植物在没有真菌存在时不能正常生长，因此造林时须事先接种和感染所需真菌，以利于荒地上成功造林。能形成菌根的高等植物有2000多种，如侧柏、毛白杨、银杏、小麦、葱等均属于菌根类。真菌也可以使人类致病，如真菌感染、变态反应性疾病以及中毒性疾病等。而抗病类真菌如亚历山大·弗莱明通过霉菌而发现了青霉素。由此可见，真菌可以说无处不在，有利也有弊，关键是如何进行控制和利用。

过去估计全球真菌物种的丰富度在150万~510万种之间。但是据爱沙尼亚塔尔图大学（University of Tartu）等多家单位的科学最新的联合研究，2015年3月13日报道的结果，人类对于真菌种类数量的的过去估计是太高了，而实际的真菌种类数量并没有那么多。

图1野生蘑菇

对于爱沙尼亚（Estonian）的蘑菇采摘爱好者（mycophile）来说，有一条好消息,那就是对菌根真菌而言,其中包括了几乎所有可食用的和有毒的蘑菇,森林气候区中是真菌种类最富丰富的区域。

由塔尔图大学自然历史博物馆的研究人员领导的此项研究发现, 热带雨林是真菌群落最为丰富的地方。过去估计全球真菌物种的丰富度在150万~510万种之间,然而,根据他们的最新研究数据发现，以前的估计似乎是一个巨大的高估。塔尔图大学自然历史博物馆高级研究员和此项目的负责人莱霍·特德索（Leho Tedersoo）说, “和35家研究机构一起,我们收集了来自全世界各地的大约1.5万个土壤样本。然后我们用新一代的测序方法对收集的样本进行DNA测序。在分析土壤样本时，我们发现了4.5万多种真菌。据我们所知,这是迄今为止发表的最大的生物多样性研究数据。参与此项研究的所有合作伙伴，其样品采集活动都是对等的，而且对采集样品工作有书面许可文件。我们无法收集一些国家的样本，只是因为我们不能得到许可。然而,总体而言，我们收集到的样品材料的数量是足够多的。”此项研究的主要发现表明,真菌的物种丰富度模式一般随植物和动物的丰富度模式而变,即热带雨林的物种丰富度最高，适合生物地理学的一般规则。在过去,普遍认为后者不适用于微生物。其实无论是真菌还是微生物都无处不在，关键是取决于底质。新研究发现,世界上真菌物种的数量被大大高估了。

项目负责人莱霍·特德索解释道：“我们发现特有现象（endemism），那就是某些特定的真菌物种只生长在一个相当有限的区域内，在真菌中这也是非常普遍的一种地方性特殊性现象”。莱霍·特德索补充说,也有很多种类,分布在世界各地,如霉菌（mould）和动物病原菌（animal pathogens）。“尽管在北半球的温带气候区，动植物物种的传播仅限于大陆,但是许多真菌物种也同样在亚洲、北美和欧洲蔓延。这表明真菌有更有效的传播机制，与微孢子有密切关系。”

气候因素,其次是土壤和空间模式都是全球范围内土壤真菌的丰富度和区域组成最好的预测器。所有真菌和功能组的丰富度与其植物多样性之间无因果关系,外生菌根真菌根共生体例外,表明与植物-土壤反馈并不影响在全球范围内土壤真菌的多样性。植物对真菌丰富度比率（plant-to-fungi richness ratio）以指数形式向两极下降,表明当前全球预测——假设全球比值恒定——过高估计了真菌丰富度约1.5～2.5倍。除了几个主要分类和功能群是与整体模式相违背之外，真菌像植物和动物一样遵循类似的生物地理模式。强大的生物地理链接遥远的大陆，折射出与大型生物相比真菌微孢子长距离传播相对有效。

莱霍·特德索认为，虽然他们的“研究结果不会拯救世界,但是可以帮助研究人员更好地了解全球生物过程。真菌的物种丰富度和传播主要依靠降水、温度和植被,可以认为气候变化会强烈影响干燥和凉爽的地区真菌区系（mycobiota）。对于爱沙尼亚的采蘑菇爱好者（mycophile）来说的好消息，就是当提及到菌根真菌时,而菌根真菌其中包括几乎所有可食用的和有毒的蘑菇,是我们森林气候区中最富有的物种。古老的阿布鲁卡（Abruka）菩提树森林里就保存着相关记录。”在未来, 生物相互作用的生态学工作小组，正计划专注于检测世界不同生态系统中的土壤生物的功能差异,显示这些生物如何适应不同的气候和土壤形成过程以及历史生物地理学因素（historical-biogeographical factors）。莱霍·特德索说：“这样的分析需要计算能力和云服务,不过这些特殊要求完全可以在塔尔图大学高性能计算中心得到解决。庞大的工作一直是由我的同事穆罕默德·巴赫拉姆（Mohammad Bahram）、塞奇·珀姆（Sergei Polme）、乌尔玛斯·克加戈（Urmas Kõljalg）以及凯西·阿巴若克夫（Kessy Abarenkov）来完成。这些天,这样大规模的分析甚至不能由一个研究者或小型工作组来完成了。”

参与此项研究的除了爱沙尼亚塔尔图大学自然历史博物馆的研究人员之外，还有生态环境与地球科学学院（Institute of Ecology and Earth Sciences）、爱沙尼亚生命科学大学（Estonian University ofLife Sciences）的科学家；来自其他国家的单位包括贝宁帕拉库大学（Université de Parakou）、斯里兰卡科伦坡大学（University of Colombo）、荷兰皇家艺术与科学院（Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences）、荷兰天然生物多样性中心（Naturalis Biodiversity Center）；越南林业科学院（Vietnamese Academy of Forest Sciences）、美国佛罗里达大学（University of Florida）、洪堡州立大学（Humboldt State University）；津巴布韦自然历史博物馆、意大利巴勒莫大学（Università di Palermo）、德国法兰克福歌德大学（Goethe University Frankfurt）、德国环境健康研究中心土壤生态学研究所（Institute of Soil Ecology, Helmholtz Zentrum München）；澳大利亚塔斯马尼亚农业研究所（Tasmanian Institute of Agriculture）、澳大利亚墨尔本皇家植物园（Royal Botanic Gardens Melbourne）、莫道克大学（Murdoch University）、南昆士兰大学（University of Southern Queensland）以及澳大利亚詹姆斯库克大学（James Cook University）；泰国那空拍侬大学（Nakhon Phanom University）、阿根廷Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal, Universidad Nacional de la Patagonia SJB；喀麦隆巴门达大学（University of Bamenda）、瑞典哥德堡大学（University of Gothenburg）、瑞典农业大学（Swedish University of Agricultural Sciences）；马来西亚沙巴大学（University Malaysia Sabah）、马来西亚森林研究院（Forest Research Institute Malaysia）；波多黎各美国农林服务部森林真菌研究中心（Center for Forest Mycology Research, U. S. Department of Agriculture-–Forest Service）、挪威奥斯陆大学（University of Oslo）、日本国家自然科学博物馆（National Museum of Nature and Science）、中国科学院微生物研究所（Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences）、浙江大学生命科学学院（College of Life Sciences, Zhejiag University）；新西兰土地保护研究所（Landcare Research）、比利时迈泽植物园（Botanic Garden Meise）、英国曼切斯特城市大学（Manchester Metropolitan University）以及墨西哥等单位。

更多信息请浏览《科学》（Science）杂志发表的研究论文——L. Tedersoo, M. Bahram, S. Polme, U. Koljalg, N. S. Yorou, R. Wijesundera,L. V. Ruiz, A. M. Vasco-Palacios, P. Q. Thu, A. Suija, M. E. Smith, C. Sharp,E. Saluveer, A. Saitta, M. Rosas, T. Riit, D. Ratkowsky, K. Pritsch, K.Poldmaa, M. Piepenbring, C. Phosri, M. Peterson, K. Parts, K. Partel, E.Otsing, E. Nouhra, A. L. Njouonkou, R. H. Nilsson, L. N. Morgado, J. Mayor, T.W. May, L. Majuakim, D. J. Lodge, S. S. Lee, K.-H. Larsson, P. Kohout, K. Hosaka, I. Hiiesalu, T. W. Henkel, H. Harend, L.-d. Guo, A. Greslebin, G. Grelet, J. Geml, G. Gates, W. Dunstan, C. Dunk, R. Drenkhan, J. Dearnaley, A. De Kesel, T. Dang, X. Chen, F. Buegger, F. Q. Brearley, G. Bonito, S. Anslan, S. Abell, K. Abarenkov. Globaldiversity and geography of soil fungi. Science, 2014; 346 (6213): 1256688 DOI: 10.1126/science.1256688