中欧地区发现两种嗜钙性新种地舌菌:Geoglossum calciphilum与G. verkinii的分类学与系统发育研究

【字体: 时间:2025年07月05日 来源:Mycological Progress 2.1

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  本研究由斯洛伐克科学院植物科学研究所与俄罗斯科学院科马罗夫植物研究所联合开展,首次描述了中欧斯洛伐克石灰岩采石场与古道河岸两种新地舌菌Geoglossum calciphilum(嗜钙性)和G. verkinii。通过形态学特征与ITS/LSU分子系统发育分析,证实二者为独立进化分支,其中G. calciphilum的独特之处在于其子囊内同时存在7隔和3隔褐色厚壁孢子,而G. verkinii则以15隔孢子为特征。该研究填补了地舌菌属(Geoglossaceae)在中欧地区的多样性认知空白,为真菌生态适应性研究提供新案例。

  

在真菌界的隐秘角落,有一类形似黑色小舌头的奇特生物——地舌菌(Geoglossum)。它们通常生长在原始森林或湿地,但近年来科学家发现,这些神秘真菌正在人类改造的生境中开辟新领地。斯洛伐克科学院植物科学研究所的Viktor Kucera与俄罗斯科学院科马罗夫植物研究所的Anna G. Fedosova组成的研究团队,在《Mycological Progress》发表了一项突破性研究,揭示了两种适应特殊人为环境的全新地舌菌物种。

传统上,地舌菌研究面临两大挑战:一是形态分类的复杂性,许多物种仅凭微观特征难以区分;二是生态数据匮乏,尤其对人造生境中的种群知之甚少。这项研究首次系统报道了斯洛伐克西部石灰岩采石场和中部古道河岸两种独特的地舌菌群落,为理解真菌的环境适应性提供了鲜活案例。

研究人员采用多学科方法:野外采集标本后,通过光学显微镜观察孢子形态(测量30个样本的Q值),结合nrDNA的ITS1-5.8S-ITS2和28S LSU区域测序,使用MAFFT v.7和RAxML-NG构建系统发育树(GTR+I+G模型),并与18个已知地舌菌类群比较。特别值得注意的是,所有新鲜孢子均在四种培养基(普通琼脂/豆浸膏琼脂等)进行培养试验。

Geoglossum calciphilum的发现
在废弃石灰岩采石场的砾石土壤中,研究人员发现了这种命名意为"嗜钙"的新种。其子实体高0.6-2.5厘米,最显著特征是子囊内同时存在7隔(51-60×6-7 μm)和3隔(41-55×6-7 μm)孢子,且至少1个3隔孢子存在于每个子囊中。分子系统发育显示其与地中海地区的G. vleugelianum等物种亲缘最近,但孢子多态性构成独特鉴别特征。

Geoglossum verkinii的独特适应
以发现者Roman Verkin命名的这个物种,生长在古道河岸的酸性壤土中。其帽状子实体(高0.3-2 cm)含有目前地舌菌中最长的15隔孢子(105-140×5-6 μm),与西班牙的G. chamaecyparinum形成姐妹群。有趣的是,其柄部鳞片状结构与美国的G. pygmaeum形态相似,但孢子隔膜数差异显著。

这项研究不仅将斯洛伐克已知地舌菌物种增至22种,更揭示了真菌在人为干扰环境中的进化潜力。G. calciphilum的钙质生境偏好与G. verkinii的酸性适应形成鲜明对比,暗示Geoglossum属可能存在尚未发现的生态型分化。研究还首次报道了土壤DNA宏条形码(来自爱沙尼亚和不丹)与形态学描述的跨验证案例,为未来真菌多样性研究提供了新思路。

值得注意的是,两种新种均未能实现实验室培养,暗示其可能依赖特殊共生关系。这为后续研究提出关键问题:这些人造生境中的"真菌先锋"如何突破生态位限制?其孢子多态性是否与环境压力相关?这些问题将推动地舌菌生态基因组学的深入探索。

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