中国发现三种新型蛇形虫草物种：形态趋同与宿主特异性适应揭示"僵尸蚂蚁"真菌的进化奥秘

本研究针对蛇形虫草属(Ophiocordyceps)真菌分类学难题，通过整合形态学与多基因位点(SSU/LSU/TEF1α/RPB1/RPB2)系统发育分析，首次报道了吉林虫草(O. jilinensis)、宗启虫草(O. zongqii)和假双育虫草(O. pseudobifertilis)三个新种。研究揭示了这些真菌在Hirsutella分支和O. unilateralis复合群中的独特进化地位，为解析昆虫病原真菌的宿主特异性适应与行为操控机制提供了关键证据。

　　

在神秘的真菌王国中，有一类能够操控昆虫行为的"僵尸真菌"长期吸引着科学家们的目光。蛇形虫草属(Ophiocordyceps)真菌以其复杂的宿主互作闻名，尤其是能够诱导蚂蚁产生"死亡之咬"行为的O. unilateralis复合群，已成为研究宿主-病原体协同进化的经典模型。然而，这类真菌的形态趋同现象和隐存种分化给传统分类学带来巨大挑战，许多物种仅凭形态特征难以准确鉴别。

贵州医科大学真菌标本馆(GMB)的研究团队在中国云南亚热带山地森林和吉林温带落叶林生态系统的调查中，发现了三个具有特殊致病特征的虫草菌标本。通过整合宏观形态观察与SSU、LSU、TEF1α、RPB1和RPB2五个基因位点的系统发育分析，研究人员成功鉴定了三个蛇形虫草新种：寄生象甲科(Curculionidae)昆虫的吉林虫草(O. jilinensis)，以及两种感染多刺蚁属(Polyrhachis)蚂蚁的宗启虫草(O. zongqii)和假双育虫草(O. pseudobifertilis)。该研究成果发表在《Journal of Invertebrate Pathology》上，为理解虫草菌的多样性演化与生态适应提供了新视角。

研究团队采用了多学科交叉的研究方法：通过野外标本采集和原位宏观摄影记录宿主-病原体空间关系；运用扫描电镜观察分生孢子和产孢结构等微观形态特征；基于5264bp的串联基因数据集构建最大似然法和贝叶斯系统发育树；结合形态学与分子数据开展整合分类学研究。

【Specimen collection】

研究团队在中国云南和吉林的不同生态系统中采集到三类特殊虫草标本，通过记录其寄生形态与宿主附着位点，发现它们分别侵染鞘翅目象甲科和膜翅目多刺蚁属昆虫，表现出独特的致病特征。

【Phylogenetic analysis of the genus Ophiocordyceps】

五基因系统发育分析显示：O. jilinensis在Hirsutella分支中形成独立亚支，其瓶梗和分生孢子形态显著区别于近缘种；O. zongqii和O. pseudobifertilis虽属于O. unilateralis复合群，但具有独特的子座结构和无性型特征。

【Discussion】

研究揭示了传统形态分类的局限性：O. jilinensis与近缘种在瓶梗形态上存在0.5-1μm的稳定差异，这种微观特征在光学显微镜下极易被忽视；而两种蚂蚁寄生菌虽与O. unilateralis复合群共享行为操控能力，但分子证据支持其独立物种地位。这些发现证实了分子工具在破解隐存种分化中的关键作用。

该研究首次系统描述了中国温带-亚热带过渡区的三种虫草新资源，其重要意义体现在：1) 拓展了Ophiocordyceps属在东亚地区的生物地理分布认知；2) 为Hirsutella分支与O. unilateralis复合群的系统发育关系提供了新的进化节点；3) 不同宿主特异性适应策略的对比分析，为研究真菌-昆虫协同进化提供了理想模型。研究团队特别指出，宗启虫草和假双育虫草虽同属蚂蚁寄生菌，但表现出差异化的子座发育模式，这种近缘种间的形态分化可能反映了对特定微生境的适应性进化。

这些发现不仅丰富了全球虫草菌资源库，也为后续研究行为操控的分子机制奠定了物质基础。研究人员已将模式标本保藏于贵州医科大学真菌标本馆(GMB)，并保存了外培养物供后续研究使用。这项工作凸显了持续开展真菌多样性调查的重要性，对理解自然生态系统中病原体的进化动力学具有深远意义。