4.1亿年前莱尼燧石中球囊霉门真菌与伴生微生物的生态互作：新种Glomites bacatus的发现及其古生态意义

研究人员在苏格兰下泥盆统莱尼燧石中发现新型球囊霉门(Glomeromycota)孢子果化石Glomites bacatus nov. sp.，其独特的包被结构和伴生微生物群落揭示了4.1亿年前真菌间的生态互作关系，为理解早期陆地生态系统中菌根真菌的宿主功能及微生物共演化提供了重要证据。

　　

在探索地球早期陆地生态系统的奥秘时，4.1亿年前的莱尼燧石(Rhynie chert)犹如一部保存完好的古生物百科全书。这片形成于苏格兰下泥盆统的硅化湿地，不仅记录了最早陆地植物的演化足迹，更保存了令人惊叹的微生物化石宝库。其中，与植物共生的球囊霉门(Glomeromycota)真菌尤其引人注目——这些形成丛枝菌根(arbuscular mycorrhizas)的微生物，早在植物尚未进化出真正根系的时代，就已建立起与现代相似的共生关系。然而，这些古老真菌在生态系统中的完整角色仍存在关键认知空白：它们仅作为植物共生者存在？还是整个微生物网络的枢纽？

来自德国巴伐利亚州古生物和地质收藏馆(Bayerische Staatssammlung für Pal?ontologie und Geologie, SNSB-BSPG)的研究团队在《Review of Palaeobotany and Palynology》发表的研究给出了突破性答案。通过对莱尼燧石薄片的显微分析，科学家们发现了一个保存完好的球囊霉门孢子果化石新种Glomites bacatus，其独特的形态特征和丰富的伴生微生物群落，首次系统揭示了早期真菌间的复杂生态互作网络。

研究采用经典古真菌学方法，对43块莱尼燧石薄片(80-120μm)进行光学显微镜分析，重点观察了保存于湿相生态系统中的两个标本。通过比较形态学方法，将新发现孢子果与现生球囊霉门真菌及已知化石类群进行系统对比，并详细记录了其伴生微生物的形态特征。

【地质背景】研究样本来自莱尼燧石矿床的湿相环境，该环境以富含植物碎屑和微生物群落为特征，为研究早期陆地生态系统的微生物互作提供了理想窗口。

【孢子果形态】Glomites bacatus作为球囊霉门新种，展现出独特的孢子果(sporocarp)结构：由100多个球囊霉型(glomoid)孢子组成核心，外围包裹着具有囊状膨大的致密菌丝包被(peridium)。这种结构既不同于现代球囊霉门真菌，也拓展了已知化石类型的形态多样性谱系。

【微生物互作】最引人注目的发现是孢子果成为多种微生物的"生态公寓"：包被和孢子表面均被壶菌样(chytrid-like)真菌定植，包括与Rhizophydites bicornis相似的菌体；同时发现疑似卵菌(Oomycetes)的结构，如具受精管的藏卵器(oogonium)与雄器(antheridium)复合体，这可能是化石记录中最早的卵菌有性生殖证据。

【生态意义】研究证实了早期球囊霉门真菌在生态系统中的双重角色：既是植物共生伙伴，又是微生物网络的基石。其孢子作为营养基质的可靠供应，可能促进了特定微生物类群的演化辐射。这种"真菌寄生真菌"的多层次互作关系，将陆地生态系统的复杂性起源向前推进了数百万年。

这项研究不仅将孢子果形成( sporocarpic)的球囊霉门化石记录扩展到泥盆纪，更重要的是构建了理解早期微生物互作的全新框架。Glomites bacatus及其伴生微生物群落证明，早在4.1亿年前，真菌就已发展出复杂的生态网络，这种网络可能通过调控养分循环而深刻影响着陆地生态系统的演化轨迹。这些发现为追溯现代菌根共生体系的深时起源提供了关键节点，也提示我们在研究古生态时应超越二元共生关系，关注更复杂的微生物互作网络。