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本文聚焦切叶蚁（Attina）与其共生真菌的互作，发现真菌花园可将植物生物质降解为多元醇（如甘露醇、阿拉伯糖醇）。尽管多元醇利于拮抗真菌（如 Escovopsis sp.）生长繁殖，但蚂蚁通过增加代谢物多样性、降低多元醇浓度及选择特定共生真菌等策略应对威胁，揭示蚂蚁 - 微生物互作的复杂机制。
切叶蚁（Attina）在美洲大陆广泛分布，其生存高度依赖与共生真菌形成的 “真菌花园” 系统。共生真菌可将植物生物质降解为单糖，而切叶蚁亚属 Atta 的物种 Atta bisphaerica 的真菌花园中，微生物会进一步将单糖还原为大量多元醇，包括甘露醇、阿拉伯糖醇，以及少量肌醇和山梨糖醇。这些多元醇的产生依赖微生物活性，主要由共生真菌 Leucoagaricus gongylophorus 及其他微生物合成。
研究通过对不同演化程度切叶蚁的真菌花园分析发现，多元醇生成是切叶蚁真菌花园的保守特征，但在更进化的切叶蚁（如 Atta、Acromyrmex 属）共生真菌 Leucoagaricus gongylophorus 中，编码将碳水化合物还原为多元醇所需的完整酶组表达不完整；而在演化程度较低的切叶蚁共生真菌 Leucocoprinus sp. 中，相关酶组表达更为完整。
蚂蚁对多元醇的行为和营养偏好实验表明，相较于葡萄糖，蚂蚁对多元醇的取食优先级较低，说明多元醇并非蚂蚁的主要食物来源，其功能可能与能量储存及真菌外切酶保护有关。然而，多元醇对真菌花园中的拮抗真菌（如 Escovopsis sp.、Cladosporium sp.）至关重要，可促进其生长和孢子形成，其中甘露醇是支持拮抗真菌生长的最佳碳源之一，且对 Escovopsis sp. 的孢子形成不可或缺。
进一步研究发现，随着蚂蚁进化，真菌花园的代谢物多样性增加，多元醇（尤其是甘露醇和阿拉伯糖醇）浓度降低。转录组分析显示，Leucoagaricus gongylophorus 虽在基因组中含有合成阿拉伯糖醇等多元醇的相关基因，但在转录水平上不表达关键酶，可能通过转录抑制减少多元醇生成。这种进化策略有助于降低拮抗真菌的丰度，减轻其对蚁群的威胁。
综上，切叶蚁与共生真菌的互作中，多元醇的产生最初可能促进了真菌繁殖，但因利于拮抗真菌而对蚂蚁不利。蚂蚁通过选择共生真菌的代谢特性、增加代谢副产物多样性等适应性进化，平衡了共生关系中的潜在风险，为理解昆虫 - 微生物互作及农业害虫控制提供了新视角。
