北京市十三中2020届高三下学期生物开学试卷

地衣是什么？这有关一个被颠覆的“真理”

1868年，瑞士科学家西蒙·施文德纳揭示了地衣是由单一真菌与单一微型藻类结伴相生的复合生命体。此后的150年，生物学家一直试图在实验室里栽培地衣，但是徒劳无功。

2011年，斯普利比尔使用现代遗传学手段，研究当地的两种地衣，其中一种会制造狐衣酸的强力毒素，呈现黄色；另一种则缺乏这种毒素，呈深棕色。这两种地衣看起来截然不同，被分类为两个“物种”已有一个世纪的历史。研究表明，它们中的真菌是一致的，搭配的也是一样的藻类。它们为什么会呈现不一样的颜色呢？

为寻真相，斯普利比尔分析了两种地衣所激活的基因，结果没有区别。他意识到，他的搜索范围太过狭隘了，地衣学家全都认为大型地衣中的真菌都来自子囊菌的类群，然后他将搜索范围拓展到整个真菌界。这时诡异的事情出现了，地衣当中大量被激活的基因来自一个完全不同的真菌类群——担子菌。

子囊菌是真菌中的一个类别，平时见到的霉菌中就有一些属于这类。担子菌也是真菌中的一类，平时见到的各种蘑菇大多都属于此类。

一开始，他们猜测是有担子菌碰巧长在地衣上面，可能只是样本污染，样品上落了一点点细屑什么的，再或者也可能是某种病原体，感染了地衣导致其生病等等。这甚至可能只是假信号。

但是，当斯普利比尔从他的数据中移除了所有担子菌基因后，与狐衣酸有关的一切也随之消失了。他开始怀疑担子菌实际上就是地衣的一部分，两种地衣都有，但是黄色地衣中担子菌的丰度和数量更高。

斯普利比尔收集了45000份地衣样本，批量筛查这些属于不同演化分支、来自不同大陆的样本，结果发现几乎所有的大型地衣中都能检测到担子菌类的基因。

在显微镜下，地衣由一层紧实的外壳包裹着绵软的内芯。藻类就嵌在那层厚厚的外壳上，子囊菌也长在那里，只不过它们的菌丝向内部分支，构筑成海绵状的内芯。担子菌在外壳的最外层，就在另外两个伙伴的周围。

然而就算是那些担子菌已经充分暴露出来，要鉴别它们也是困难重重，它们看起来跟子囊菌的菌丝横断面别无二致，完全没有理由认为那里存在两种而非一种真菌，这也是为何150年来都没人意识到这点的原因。

或许用上这三种成分，地衣学家终将能在实验室里成功栽培地衣。