為什么有些人喜歡學(xué)習(xí)，而且事實(shí)上喜歡學(xué)習(xí)，而大多數(shù)人甚至不愿意去看的東西——在我們的家里或食物中發(fā)現(xiàn)的不斷擴(kuò)散的、毫無(wú)希望的霉斑?一旦你認(rèn)識(shí)到真菌是一種有機(jī)體——一種擅長(zhǎng)于適應(yīng)不斷變化的環(huán)境的實(shí)體，那么是什么讓真菌群落如此迷人呢?
 

　　了解單一孢子的自我信號(hào)和自我融合
 

　　這一切都始于一些孢子在營(yíng)養(yǎng)豐富的表面定居下來(lái)。當(dāng)孢子彼此接近地醒來(lái)時(shí)，它們幾乎在同一時(shí)間開(kāi)始發(fā)芽，并以相似的速度向外生長(zhǎng)，形成線狀細(xì)胞(菌絲)。但是孢子如何知道還有其他的孢子，以及它們?cè)谧鍪裁茨?這種生物既沒(méi)有眼睛也沒(méi)有耳朵，但它知道周圍有別的東西。更重要的是，它知道某個(gè)東西是否是它自己(即具有*相同基因結(jié)構(gòu)的生殖細(xì)胞)。
 

　　來(lái)自英國(guó)和德國(guó)的科學(xué)家認(rèn)為，神經(jīng)孢子菌的生殖細(xì)胞通過(guò)一種信號(hào)分子來(lái)感知其他細(xì)菌的存在。接收到的信號(hào)會(huì)觸發(fā)生殖細(xì)胞內(nèi)部的信號(hào)級(jí)聯(lián)，導(dǎo)致特定的蛋白質(zhì)定位到初接收信號(hào)的位置——生殖細(xì)胞開(kāi)始向另一個(gè)方向延伸。在這個(gè)過(guò)程中，它發(fā)出相同的信號(hào)。
 

　　這兩個(gè)友好的germlings輪流發(fā)送和接收信號(hào)并向?qū)Ψ綌U(kuò)展。它們不斷地重復(fù)這個(gè)過(guò)程，直到身體接觸，這就啟動(dòng)了融合過(guò)程。一旦融合，這些生殖細(xì)胞就能夠交換細(xì)胞信息和細(xì)胞器。
 

　　自我識(shí)別和融合也可以在同一菌落內(nèi)不同菌絲的兩個(gè)分支之間進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)(圖2a)。然而，這并不是在所有真菌中都能觀察到。然而，考慮到被稱為菌絲的菌絲網(wǎng)絡(luò)的有序、有時(shí)幾乎對(duì)稱的生長(zhǎng)，似乎不言而喻的是，不同的分支始終保持著通信線路的暢通。
 

　　集體的個(gè)體-異質(zhì)性允許發(fā)展
 

　　盡管真菌菌落有時(shí)看起來(lái)是一致的，但不同的區(qū)域可能具有不同的發(fā)育結(jié)構(gòu)。例如，一群尼都拉曲霉傾向于在其中心開(kāi)始有性發(fā)育，在亞外圍產(chǎn)生無(wú)性孢子，并簡(jiǎn)單地在外圍延伸。
 

　　這怎么可能呢?對(duì)一種產(chǎn)黑孢子的真菌——黑曲霉的研究表明，菌落的異質(zhì)性是通過(guò)細(xì)胞屏障建立和維持的。雖然菌絲網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)有機(jī)體，但它不是一個(gè)細(xì)胞，而是許多細(xì)胞。
 

　　這些菌絲細(xì)胞被稱為間隔的橫壁分隔(圖2d)。隔膜包含可以打開(kāi)或關(guān)閉的孔，允許或阻止細(xì)胞質(zhì)內(nèi)容物的通過(guò)。荷蘭科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在A.尼日爾殖民地，這些交叉墻的大部分通常是關(guān)閉的。這一機(jī)制允許單個(gè)的菌絲細(xì)胞圍繞它們的蛋白質(zhì)、信號(hào)分子和內(nèi)部運(yùn)輸通路進(jìn)行洗牌，而不依賴于它們的鄰居。然而，葡萄糖作為一種重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，即使在間隔關(guān)閉時(shí)也會(huì)在特定的寬菌絲中運(yùn)輸(圖2b)。
 

協(xié)同工作-真菌群落作為一個(gè)動(dòng)態(tài)和自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)
 

　　來(lái)自英國(guó)的科學(xué)家把這個(gè)網(wǎng)絡(luò)研究提升到了另一個(gè)層次。他們將真菌生長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)模型，以揭示信號(hào)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)隨時(shí)間的動(dòng)態(tài)流動(dòng)。這使它們能夠可視化一個(gè)群體對(duì)環(huán)境變化或捕食者攻擊的反應(yīng)。
 

　　在他們的一項(xiàng)研究中，他們讓一種叫做Phanerochaete velutina的真菌生長(zhǎng)了幾周，然后在菌落中添加了彈尾，這是真菌的天敵。當(dāng)跳尾蟲咀嚼菌絲時(shí)(圖2c)，真菌通過(guò)將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)重新分配到受傷的部位和重建失去的連接和分支來(lái)應(yīng)對(duì)攻擊。為了達(dá)到這個(gè)目的，菌落甚至犧牲了未使用的菌絲來(lái)加固重要的路線。有趣的是，蟻群還為未來(lái)的攻擊做好了準(zhǔn)備，使自己變得更有韌性。
 

　　像這樣的研究表明，真菌群落不僅僅是在生長(zhǎng)和變老，等待被吃掉。它感知和處理營(yíng)養(yǎng)變化或菌絲損傷，并通過(guò)適應(yīng)對(duì)其作出反應(yīng)。要做到這一點(diǎn)，它必須作為一個(gè)實(shí)體工作。來(lái)自英國(guó)的科學(xué)家認(rèn)為，真菌群落是一種網(wǎng)絡(luò)生物，我們還沒(méi)有*認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)!