本文发表于《大众科学》的前博客网络，仅反映作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
作者注：这是TAA真菌月系列四篇文章的最后一篇。请欣赏！
上个月，一种神秘的橙色薄膜（媒体俗称“粘稠物”）冲上了阿拉斯加西北部一个名为基瓦利纳的村庄的海岸。专家怀疑是甲壳类动物的卵；当地人感到不安。现在回想起来，关于该物质“干燥后变成粉末”的报道应该引起怀疑，关于橙色物质也出现在雨水桶中的报道也应该引起怀疑。要么是甲壳类动物真的到处都是，要么一切并非看起来那样。
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橙色粉末似乎不是甲壳类动物卵干燥后的产物，但对于真菌来说，尤其是锈菌来说，则完全说得通。事实上，专家们现在相信它们就是锈菌孢子。然而，尽管做了大量的侦探工作，他们仍然不清楚这些孢子到底是什么——或者是什么原因导致了这种爆发式增长，因为在任何在世的人的记忆中，这个地方都没有发生过这样的事件。
锈菌都是植物寄生菌，但与黑粉菌——它们的近亲，我本月早些时候在这里写到过——不同，它们不专门劫持植物的各个部分以达到其邪恶的目的；相反，它们将繁殖结构嵌入植物组织中，这种系统只能被描述为孢子体的拜占庭式舞蹈。一些锈菌在两种不同的寄主上最多可产生五种不同的孢子，分布在五种不同的结构中。要跟上这一切有点眼花缭乱。
在我用锈菌生命周期图表炸掉你的神经元之前，让我们稍微从更大的角度来看。有成千上万种锈菌，它们都是植物寄生菌，其中许多专门给农民——和生物学家——带来麻烦：咖啡、芦笋、豆类、金鱼草、康乃馨、玫瑰和小麦都有锈菌，这些锈菌已经成名或正在努力成名。一种锈菌——雪松苹果锈病——在美国东部红雪松（实际上是刺柏）上产生独特的异形橙色粘稠星爆状物；它的交替寄主是苹果树。
雨后东部红雪松上的雪松苹果锈病（Gymnosporangium juniperi-virginianae）瘿瘤。当它们不湿的时候，它们看起来不像你的孩子会喜欢吃或掉进你衬衫里的东西，而像长着小恶魔角的木球。
它们被称为锈菌的原因显而易见：它们使植物看起来生锈，因为它们在至少一个生命阶段会在叶子和茎上释放橙色、粉状的孢子。这是我在七月份的北方蟾蜍狩猎之旅中，拍摄到的锈菌以相当不雅的方式从野生玫瑰上掉落粉状橙色孢子的照片
为了完成它们的生殖体操，锈菌产生了一些非常有趣的微观结构，或者真菌学家有时称之为子实体。
在其中一种结构内部，称为精子器或柄锈器，无菌、僵硬、逐渐变细的丝状体，称为周丝，汇聚并向上推植物表皮。它们使其破裂，形成一个称为孔口的微小孔洞，有时像触手一样伸出。无尾雄配子，称为精子（或柄锈孢子），在内部形成，并以甜美、粘稠的花蜜液滴形式渗出。
附近，“接受菌丝”（high-fee——构成其身体的真菌丝状体）也穿过孔洞突出出来。寻蜜昆虫降落，获得糖分，然后带着一些搭便车的精子离开——毫无疑问，以某种尴尬的姿势——粘在它们的脚或身体上。当它们降落在另一个精子器/柄锈器上时，精子/柄锈孢子可以与接受菌丝融合并使其受精。你知道这应该让你想起什么，当然：一朵花。实际上，一种真菌花，趋同进化以适应相同的目的。与某些花朵一样，锈菌具有初级的雌雄系统（真菌学家枯燥地称之为A1和A2交配型），这确保了来自给定精子器的精子不能使其自身的接受菌丝受精
好的。这只是锈菌的五个生命阶段中的一个。我一直试图尽可能长时间地向你隐瞒这一点。但我再也忍不住了。看哪：异宗寄生（双寄主）、大环型（孢子类型过多）锈菌完整而恐怖的生命周期
对于生物书呆子来说，尽情消化它吧。对于其他人来说，只需要注意到弄清楚这一切一定很让人头疼。记录在案的是，并非所有锈菌的生命周期都如此复杂。有些只有一个寄主，有些只有上面描述的少数结构。但你明白我的意思了。
这个特殊的生命周期属于一种锈菌，它在我的个人****-清单上。它是松疱锈病——Cronartium ribicola——大约在1900年被引入北美，现在刚刚到达科罗拉多州，此前已在西部杀死了无数的五针松。它从蒙大拿州南部蔓延而来。它即将开始杀死我们古老的柔枝松和刺果松，我在六月份的文章中写到过。但我跑题了。
图中的每个小横截面都是茎或叶子上微小杯状结构的垂直截面。里面的马铃薯状物体是孢子。N是单倍体（染色体的一个副本），2N是二倍体，但N+N是一种特殊的真菌现象。这意味着细胞是双核的——它们有两个来自交配的细胞核，但它们尚未融合。真菌倾向于使其生命周期的某些部分涉及这种奇怪的配对状态。在人类中，如你所知，一旦精子表明其意图，精子和卵子的细胞核就会毫不犹豫地融合。
锈菌的冬孢子——许多锈菌的休眠阶段——的结构、颜色和质地也呈现出美丽的 variety，传统上用于对它们进行分类。它们通常是带刺或带钉的深棕色视觉美味，由一个到多个细胞组成，呈链状、层状或在柄上。我观察到的至少一种冬孢子是多细胞束，与碟瓜惊人地相似。
通常呈锈橙色的是夏孢子（在夏孢堆中产生）（锈孢子也可能是橙色的），科学家们认为正是这些孢子在阿拉斯加爆发出来。
但是，在南卡罗来纳州查尔斯顿的NOAA实验室进行鉴定的科学家无法给这种锈菌命名物种名称。他们说，它与他们以前研究过的任何东西都不匹配，他们指出，在北极苔原中潜伏着许多未鉴定的锈菌物种；你可以想象，真菌学家在任何气候条件下都是稀缺资源，在阿拉斯加西北部尤其如此。
当我本周联系实验室以了解他们是否有关于锈菌身份的进一步信息时，他们说没有。除非一些有闲暇时间的（哈！）有求知欲的真菌学家有时间去看看，否则这可能就是我们永远知道的全部了。然而，这让一个女孩想知道：所有这些孢子到底是从哪里来的？什么样的苔原植物可能受到了如此严重的寄生，以至于没有人注意到？锈菌不像会隐藏它们寄生在植物上的事实——恰恰相反。对于如此大量孢子的爆发，以至于它们覆盖了海洋并被冲上岸，在城镇以东不幸的寄主上一定发生了圣经般的酝酿。又是什么让今年它们变得如此疯狂？如果你在过去五年中一直关注任何关于北极的新闻，你可能会做出有根据的猜测。
不过，在我结束这篇文章之前，我有一个关于锈菌的问题想提出来：如果一种锈菌有两个寄主，它们通常只有远缘关系。例如，小麦秆锈菌的寄主是普通小檗和各种禾本科植物，跨越了单子叶植物和双子叶植物之间的鸿沟。松疱锈病以五针松和各种茶藨子和醋栗为食，在针叶树和开花植物之间转移。Uredinopsis osmundae在冷杉和肉桂蕨之间穿梭，跨越了种子植物和孢子植物之间的巨大分类学差距。为什么？
这引出了一个更大的问题，你们中一些更聪明的人可能会理解，即为什么如此多的动植物寄生虫似乎都喜欢进行寄主转换，更不用说跨越巨大的分类学差距（例如，有许多动物寄生虫在脊椎动物和无脊椎动物（如蜗牛或环节动物蠕虫）之间穿梭）？当你可以将自己限制在仅仅一个寄主的舒适和熟悉的环境中时，拥有两套生物学和免疫系统来导航可能有什么好处？我对你们的想法很感兴趣，所以请随时在下面分享。我可能应该知道这个答案，因为我曾经读过寄生生物之王，但我不知道。请原谅我，圣卡尔。