二選一還是二合一？地衣共生藻研究獲新發現

地衣是真菌和藻類互惠共生而組成的復合體，它的共生藻主要分為綠藻和藍藻兩大類，通常地衣只選擇其中一類進行共生，即藍藻型地衣或者綠藻型地衣。其中，藍藻需要有液態水才能進行光合作用，而綠藻則可以在沒有液態水的條件下通過氣態水進行光合作用。

近日，中國科學院昆明植物研究所研究人員在對青藏高原肺衣屬的研究中發現，藍藻型肺衣的共生藻層中同時也出現了綠藻。據此研究人員推測，這類藍藻型肺衣獲取綠藻是一種偶然現象，跟綠藻共生或許是對高海拔地區低溫干旱環境的適應性表現。研究結果作為主編推薦論文發表在《ABO植物》。

藍藻型肺衣（左圖，裂芽肺衣）和綠藻型肺衣（右圖，王立松肺衣）。昆明植物所供圖

為了驗證這些假設，研究人員在2000米—4000米海拔范圍內采集了大量藍藻型和綠藻型肺衣的標本，并通過測量葉綠素的含量、以及切片觀察的方法來確定是否存在共生綠藻。同時通過多基因測序確定其系統發育關系和共生關系，并使用密閉的氣體交換系統測量了不同濕度條件下的光合速率。

研究結果表明，在所有的藍藻型肺衣樣品的共生藻層中，都同時觀察并檢測到了綠藻，表明這類地衣并不只與藍藻共生，同時也選擇了與綠藻共生，并且這一現象在整個青藏高原地區的藍藻型肺衣屬中普遍存在。

藍藻型肺衣與綠藻型肺衣的葉綠素含量基本一致，表明共生綠藻的出現并非偶然，而是一個穩定的共生藻。同時由于有了共生綠藻，藍藻型肺衣即使在完全干燥的狀態下，也具備了在沒有液態水的條件下進行光合作用的能力。

藍藻型肺衣（左圖深棕色）和它的共生藻層圖片（右圖）。昆明植物所供圖

該研究對地衣共生藻的選擇和構成提出了新的認知，也證實了肺衣在極端環境中的適應能力及其適應策略，為藻菌共生機理的探索和適應性演化研究奠定了良好基礎。

相關論文信息：https://doi.org/10.1093/aobpla/plae025