In search for the food of gods: ambrosia symbiosis between beetles and fungi
編輯:扶尚睿、何芸、黃冠瑋
演講者 黃尹則 助理教授 高雄醫學大學生物醫學暨環境生物學系
主持人 許如君 教授 國立臺灣大學昆蟲學系
演講日期 (Date):2022/03/08 (二) 11:20~12:20
課程之內容與新知
本次專題演講邀請到高雄醫學大學的黃尹則助理教授來分享,題目為「諸神的美食:菌蠹蟲與菌蠹蟲真菌的共生關係」,菌蠹蟲可以在各種地方發現,大多數棲息在虛弱或死亡的樹幹,這類受到外在壓力的樹木所釋放酒精及其他化學物質會吸引菌蠹蟲前來,並在樹幹內製造"隧道" (gallery),隧道內會佈滿真菌,這類菌蠹蟲真菌和菌蠹蟲之間是絕對且互利的共生關係,菌蠹蟲真菌產生更大的孢子儲存營養,而菌蠹蟲則透過儲菌器來搬運孢子。
菌蠹蟲泛指兩種不同的亞科也各有不同的農業文化,分為小蠹蟲亞科 (Scolytinae) 和長蠹蟲亞科 (Platypodinae)。而目前已知的菌蠹蟲約 3400 種,演化過程中至少有 12 至 16 次的獨立演化出農業行為,而菌蠹蟲真菌則有 3000多種,目前已知至少發生了 13 次的馴化事件,因此菌蠹蟲與共生真菌並不完全是一對一的關係,可能是一對一或一對多,在不同的獨立演化事件中,菌蠹蟲的儲菌器形狀和位置也不盡相同,菌蠹蟲真菌也適應不同的儲菌器。
而有些菌蠹蟲比起死樹更喜歡攻擊活樹,這以菌蠹蟲說是十分奇怪的,有些菌蠹蟲會破壞樹木的免疫系統造成樹木死亡,有些菌蠹蟲真菌對樹木來說則有致病性,這些都會造成樹木的危害。
Q&A
Q1 菌蠹蟲通常喜好快死掉或是已經死掉的樹,請問這類型的樹木如何提供真菌生長?
A1 死掉的樹還是有一些營養物質可供真菌生長,讓真菌可以維持一定的族群。
Q2 請問為什麼脂類對菌蠹蟲來說是重要的?
A2 在每一種真菌的孢子中都有脂類,菌蠹蟲真菌的脂類尤其豐富,這可能是被菌蠹蟲篩選之後的結果。
Q3 在菌蠹蟲生活的環境中有許多種真菌,請問科學家是如何分辨哪些是菌蠹蟲真菌哪些是環境中的真菌?
A3 我們只會篩選位於菌蠹蟲儲菌構造上的真菌,並且會做統計分析確認不同個體的族群比例,來確認菌蠹蟲與菌蠹蟲真菌之間的專一性。
Q4 菌蠹蟲收集菌蠹蟲真菌是故意的、積極的還是隨機的?假設是隨機的,那菌蠹蟲收集到不對的真菌是否可以繼續維持族群?
A4 由於菌蠹蟲真菌是散佈在整個環境中,我覺得菌蠹蟲比較像是隨機的、被迫的收集菌蠹蟲真菌。當然一定有某些原因可以讓他們維持這種專一性如此久遠,我們認為可能是一些化學信號,讓兩者之間可以互相辨認,讓菌蠹蟲真菌就算不是環境中最多的真菌也可以維持。而這種化學訊號可能不是種級的,或許是屬級甚至科級的辨認。若菌蠹蟲收集到錯誤的菌蠹蟲真菌,他們可能就會被自然淘汰掉。但只要菌圃中正確的菌蠹蟲真菌是最主要的,那他們還是可以維持族群。
Q5 有任何案例顯示菌蠹蟲真菌同時也是植物的病原真菌嗎?
A5 有的,這也是為什麼我們的研究可以受到政府機關的支持,像有一種蠹蟲真菌會造成植物過度反應最終死亡,而另一種幾乎殺死了大部分北美的松樹。
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