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在可能有助于控制有害真菌的一项发现中,研究人员发现了一种高速机制,这些细菌利用该机制将其孢子喷射到空气中。 来自俄亥俄州牛津市迈阿密大学 (M.U.) 和辛辛那提圣约瑟夫学院的科学家在 PLoS ONE 杂志上报告说,真菌可能是陆地上速度最快的物种之一,时速高达 55 英里(88 公里),产生的加速度是重力的 180,000 倍。
真菌是世界上最常见的作物病原体。 大多数对人类相当无害,尽管像其他过敏原一样,它们有时会加剧过敏和哮喘。 但某些品种,例如葡萄穗霉(俗称黑霉),在地下室等潮湿的地方滋生,也可能感染免疫系统受损或患有慢性支气管炎的人的肺部。 生物学家曾经认为轻微的气流就足以释放真菌的孢子,但越来越多地发现霉菌采用精细的方法将其种子喷射出巢穴。 研究人员利用超高速视频计算出,一些真菌利用其自身的天然水压,像水枪一样喷射孢子。
“该机制的美妙之处令人非常惊讶,”M.U. 的真菌生物学家、首席研究作者尼古拉斯·莫尼说,“这些图像让我们完全震惊。”
莫尼研究了生长在牛粪和其他食草动物粪便上的真菌。 这些物种在生态系统中发挥着关键作用,通过分解废物将营养物质循环到土壤中。 真菌将其孢子射离寄主粪便,因为牛不会在粪便附近吃东西。 通过将它们射到八英尺(2.5 米)远的地方,放牧的动物会更倾向于吃掉它们,从而通过其自身的粪便传播真菌孢子。
研究视频摄像机以每秒 250,000 帧的速度拍摄,捕捉到真菌将其孢子喷射到空气中,在它们身后拖着闪闪发光的液体。 研究人员利用视频记录了孢子以 55 英里的时速飞驰。
该团队还确定了几种真菌如何积聚水压来启动孢子发射。 首先,真菌在其细胞中积累糖和其他小分子,这反过来又会引入更多的水。 针对此过程的第一步可能是开发新型杀真菌剂的关键。
亚利桑那州立大学坦佩生命科学学院的真菌生物学家罗伯特·罗伯逊说:“这项[研究]提供了对真菌生活方式的重要见解”,他称这项研究“意义重大”。
莫尼目前正在使用相同的方法来详细描述包括黑霉在内的真菌群采用的不同发射方法。“通过了解基本机制,”他说,“你可能会找到修复霉菌损坏房屋的方法。”