这种真菌有 23,000 多个性别,并且对此毫不避讳

如果你是一颗蘑菇,性行为会变得格外奇怪。

真菌不遵守性别构造。它们过着不受约束(尽管无意识)的生活,可以自由地与几乎任何其他同种成员交配。简而言之,它们很棒。

一种特别淫荡的蘑菇,学名是 Schizophyllum commune(昵称“分裂菌”),看起来平淡无奇。它是一种木腐菌,生活在东印度群岛、泰国、印度、马达加斯加和尼日利亚的部分地区,在那里许多人食用它——尽管许多西方指南将这种蘑菇归类为“不可食用”。显然,其坚韧、有弹性的质地并没有让其他文化望而却步。它也有药用价值,因为——像许多真菌一样——它具有抗病毒和抗真菌特性,使其在野外能够保持安全。如果你对真菌学一无所知,你绝不会想到一种普通的白色木腐菌会有数万种性变体。

S. commune 拥有异常多的性别,但在真菌界拥有许多变体实际上并不罕见。大多数动物的生物选择非常有限,因为生殖兼容性通常取决于解剖学兼容性。或者,更粗俗地说,某种阴茎通常需要插入某种阴道。有一些动物进行体外受精,但即使是这些物种,通常也还有一个产生卵子的生物和另一个为其受精。一些雌雄同体使用更平等的刺击机制,许多昆虫也是如此,但仍然有一个阴茎状物体被插入另一个生物体内。这并不有趣,但这是事实。

真菌不受相同的解剖学限制。它们在繁殖时仍然需要物理融合,但这些相对简单的生物(并非那么简单——它们与动物的亲缘关系比与植物更近,而且通常很奇怪)可以以更直接的方式重组遗传物质。毕竟,交配只是让两个细胞融合成一个,以便它们的 DNA 可以结合。真菌不必经历整个射精过程就能做到这一点——它们产生与人类相似的性细胞,然后通过直接的细胞转移混合它们的 DNA。它们基本上通过创建所谓的“扣连接”来结合,这使得真菌能够将细胞核从一个细胞转移到另一个细胞。动物和植物需要通过某种载体(无论是精子还是花粉)来完成雄性和雌性细胞的相同过程,但真菌只是相互靠近,然后就开始了。

schizophyllum commune
爱沙尼亚的分裂菌 Tõnu Pani

这一切都由位于两条不同染色体上的两组基因控制。并且与真菌学直接的性质相符,这些基因位点被称为 A 和 B。这些基因中的每一个也有两个等位基因,或替代形式,称为 alpha 和 beta。所以总共有四个不同的位点,在 S. commune 基因组中可以发生变异:A-alpha、A-beta、B-alpha 和 B-beta。

这里变得更复杂了。这四个位点中的每一个都可以有多个变体,它们都是相同蛋白质组的略有不同的版本。A-beta 大约有 32 种可能的特异性,其余的大约有九种。所以要确定一个 S. commune 真菌的性别(是的,“性别”是确定生物性别的科学用语),你必须对其进行基因测序,才能得到类似 A-alpha-1、A-beta-8、B-alpha-3、B-beta-5 的结果。

要使两个 S. communes 交配,它们必须在 A 和 B 的某个地方拥有不同的变体。所以,拥有 A-alpha-1 和 B-beta-5,但具有不同的 A-beta 和 B-alpha 的两种真菌可以繁殖。但如果它们拥有匹配的 A-alpha 和 A-beta,则不能。这与 A 和 B 基因在繁殖过程中所起的作用有关。它们基本上都在控制信息素和信息素受体——信息素是生物用来影响彼此行为的气味化学物质——这就是真菌在性方面进行交流的方式。兼容的信息素和受体组合能够接触并交配,而不兼容的组合则无法启动该过程。

alpha 和 beta 组件如何影响兼容性仍然不清楚,但我们确实知道某些基因类型比其他基因类型重组得更频繁,而且总体而言,S. commune 可以与绝大多数同种个体交配。

这实际上是保存有性多样性的一项绝佳策略。S. commune 确实必须与遗传上不同的个体交配,因此它不断增加种群中存在的性变体的数量。由于性别有如此多的变异方式,你最终会得到超过 23,000 种。这种四位点交配系统在真菌中很常见,只是拥有如此多的变体不常见。所以下次你吃蘑菇时,请记住,它可能比你拥有更复杂的性生活。

 

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Sara Chodosh

撰稿人

Sara Chodosh 在《Popular Science》杂志工作了 5 年多,她从编辑助理一路晋升为科学副编辑。在此期间,她逐渐接管了已停刊的杂志的“图表”板块。她对图表的喜爱最终促使她成为《纽约时报》的图形编辑。


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