2006年，植物学家Kenneth Wurdack在一次去往圭亚那的收集旅行中发现，凯伊特国家公园（Kaieteur National Park）飞机跑道旁的两种黄眼草的花朵有点不同寻常。与典型的黄眼草花朵不同，这两种花有着比黄色更深的橙黄色，它们紧密聚集并且具有海绵状的结构。Wurdack说：“我当时只是把它当作一件偶然事件而已。”
在随后的旅行中，他观察到了更多这种奇怪现象的实例。在研究了相关的植物学文献后，Wurdack获悉了事情的真相：这些橙黄色的奇异物不是真正的花，归为黄眼草属（Xyris）的黄眼草也并不会造出这些奇异物。
实际上它们是一种真菌的模拟产物，在史密森尼国家自然历史博物馆（Smithsonian National Museum of Natural History）工作的Wurdack和他的同事们最近描述道。这种真菌叫嗜木镰刀菌，它会感染黄眼草属的植物并使其绝育，阻止黄眼草的开花过程。然后嗜木镰刀菌会劫持一个植物体内目前尚未清楚其运作机制的“工厂”，从而寄生在完全由真菌组织构成的假花上，这可能会诱骗传粉者传播孢子，而不是植物花朵上的花粉。这一过程被认为是有史以来的首次发现。
科学家们被这个可能的花拟态食源性欺骗传粉案例所吸引，现在他们想知道这种嗜木菌是如何进化到能够欺骗的程度并且能做到如此出色的。“这是我们所知道地球上的唯一一个假花都是真菌的案例。”来自美国农业部农业研究服务处的微生物学家Kerry O’Donnell说道，他也是最近发表在《真菌遗传学和生物学》上关于假花研究的合著作者之一。
其他的一些真菌冒充者只做了一半，它们通常只是修改宿主植物的叶子，而不是建造自己的假花。举例来说，一些属于锈菌目的锈菌能诱使宿主植物长出莲座状的叶子代替它们自己的花朵，锈菌能在这些叶子上大量繁殖，类似于附近的黄色花朵。另一种能感染蓝莓丛叶子的菌种叫链核盘菌，它们不能长成像花一样的结构，但是这些枯萎的叶子能反射紫外线，散发出一种类似于蓝莓花朵香味的发酵茶香，并且能生成花蜜，然后用这些气味和花蜜吸引昆虫。
所以这篇新论文的作者们想知道，鉴于许多昆虫依靠嗅觉导航且能感知紫外线的特性，是否有更多的像嗜木镰刀菌模仿黄眼草花朵那样的例子。
图片来源：Pixabay
该研究的第一作者Imane Laraba也来自农业研究服务处，她用紫外线滤光器给Wurdack在2010年和2012年收集的嗜木镰刀菌假花拍摄了照片。据推测，真菌的组织可以反射紫外线，这也是许多能帮助传粉者定位的黄色花朵的特性。Laraba说，在野外，黄眼草花朵也可能会反射紫外线。
研究者说，从假花中分离出来，且被证实存在于实验室培养的嗜木镰刀菌中的两种色素，是其具有紫外线反射性的原因，这两种色素还能在蜜蜂特别可见的范围内发出荧光。
实验室里记录的这种化学鸡尾酒的气味与嗜木镰刀菌模仿的野生黄眼草花朵气味相匹配吗？ 由于新冠肺炎疫情的肆虐，Laraba的团队无法前往南美洲研究圭亚那的黄眼草花朵以及嗜木镰刀菌假花，所以他们研究了一种生长在美国南部热带草原栖息地的代理物种——Xyris laxifolia var. Iridifolia，它是一种长得像圭亚那植物的多年生植物。未感染代理花朵和嗜木镰刀菌产生的化学鸡尾酒的对比显示，它们都会散发2-乙基己醇，这种化合物能吸引传粉者和其他昆虫，比如蜜蜂、大黄蜂、粉虱和豇豆象。
图片来源：Pixabay
尽管如此，同一属的不同种类的花香也会有所不同。气味是一种混合结构，而不是单一化合物。“我认为这是一种仍然需要更多研究的模仿案例。”来自德国耶拿马克斯·普朗克化学生物研究所（Max Planck Institute for Chemical Ecology）的生物化学家Jonathan Gershenzon说道，他没有参与到这项新研究中，“但是当看到这些假花的形状和颜色时，你很难不对大自然所做的一切留下深刻印象。”
Terry Torres-Cruz是宾夕法尼亚州立大学（Pennsylvania State University）的一名植物病理学研究生，她也没有参与最近的研究，她打算单独探究镰刀菌的欺骗机制。一旦疫情得到缓解，她就打算前往圭亚那的热带稀树草原，捕捉黄眼草花和嗜木镰刀菌假花产生的香味，并追踪那些被香味所吸引的昆虫客人。通过研究整个系统在野外的运转方式，来解开这些真菌的谜题。
撰文：Priyanka Runwal
翻译：黄子郁
审校：殷姝雅
引进来源：科学美国人
本文来自：中国数字科技馆
特别声明：本文转载仅仅是出于科普传播信息的需要，并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用，须保留本网站注明的“来源”，并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或其它相关事宜，请与我们接洽。
[责任编辑：环球科学]
京公网安备11010502039775号
