6亿年前的地衣类生命可能推迟真菌与藻类关系的起源
具有密集丝状物和球状体的囊骨。图片来源：Qu 等人。
（神秘的地球uux.cn）据美国物理学家组织网（英格丽德·法德利）：两个生物在共同环境中有时会相互影响，要么互利，要么在某些情况下相互损害。这种互利或矛盾的生物关系被称为共生关系。
共生研究最为深入的例子之一是地衣：真菌与进行光合作用的生物（如绿藻或蓝细菌）之间的合作关系。
地衣在生态上具有重要作用，如促进土壤形成，作为昆虫和部分哺乳动物的食物或筑巢材料，促进植物养分的循环和森林中的湿度调节。尽管许多研究探讨了地衣的生态优势，但它们的进化起源尚未被明确绘制。
中国科学院南京地质古生物研究所和都柏林三一学院的研究人员使用先进的显微镜工具来检查真菌藻类微化石。他们的论文发表在《英国皇家学会学报B》上，为真菌何时进化出与藻类形成地衣的能力提供了新的线索。
“这篇论文的最初目标是对这种化石进行正式描述，该化石在20多年前被报道，但当时尚未被正式命名，”该论文通讯作者Ke Pang告诉 Phys.org。
另一方面，近年来成像技术取得了极大进步，共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）在揭示微化石中的显微特征方面显得尤为有前景。因此，我们想知道将这种技术应用于这些化石会发现哪些新信息。”
真菌-藻类共生关系发展的概谱，共生复杂度不断提升。图片来源：Qu 等人。
利用新技术重新审视古代化石
庞和他的合作者考察了从中国南方贵州省大型化石“翁安”生物群中提取的一些保存极为完好的微化石。为了分析化石，团队采用了两种前沿技术：CLSM和拉曼光谱。
“本文中的样本来自中国南方斗山陀FM的早期埃迪卡拉温安生物群，”庞解释道。
“该生物群以微化石细胞保存而闻名，这使得我们的研究成为可能。我们利用CLSM重建了该化石中共生体之间的三维（3D）相互作用。在获得所需数据后，我们对比了其他报道的共生化石，评估它们的共生复杂性，并提出了这一特殊群生的进化轨迹。”
最初，研究人员利用CLSM对化石进行了详细的三维重建。随后，他们利用拉曼光谱比较化石中保存的不同丝状或细胞的化学特征。
真菌丝状的详细形态及其与化石中保存的球状蓝藻的相互作用。图片来源：Qu 等人。
团队还详细研究了形成这种共生关系的真菌和藻类伙伴的形态学。他们发现这些化石代表一种此前未被发现的类地衣物种，他们将其命名为原始温加诺菌。
具体来说，化石中的真菌丝被发现与光合作用细胞相互作用，通过一种称为包围过程或沿其侧面接触光合作用细胞。通过将这些相互作用与现代真菌-藻类地衣的特征进行比较，团队能够进一步揭示这种共生关系的起源时间。
追溯地衣的起源
这项研究为真菌与光合作用细胞之间可能相互作用提供了新的视角，追溯到6亿多年前。未来，它可能会激励更多古生物学家团队用类似方法研究其他古代微化石。
“我们发现了一些此前未曾报告的互动，包括包围和侧线接触，”庞解释道。
“环绕的特征是丝状物通过弯曲或弯曲紧密包裹球状体，而切向接触则是丝状物与孤立细胞或细胞簇切线排列。这些相互作用类似于现代真菌-藻类共生，表明真菌与藻类/蓝细菌之间早期形成了共生关系。”
作为分析的一部分，庞和他的同事比较了不同化石中的共生相互作用。结果表明，真菌与光合作用生物之间的“伙伴关系”随着时间变得越来越复杂和复杂，为现代地衣的诞生铺平了道路。
“我们认为这可能促成了导致苔蘚化的进化路径，”潘补充道。“作为我们接下来研究的一部分，我们计划在翁安生物群和其他群落中发现更多显示共生特征的化石。通过寻找更多实例，我们希望能更全面地理解真菌与藻类的关系如何随时间演变。”
出版信息
Hanzhi Qu 等，早期埃迪卡拉的真菌-藻类共生关系预示着现代地衣之前共生复杂性的增加，《英国皇家学会B会刊：生物科学》（2026年）。DOI：10.1098/rspb.2026.0673。
