撰稿:   何欢  杨新举    审校:   杨晓燕  张发

自古以来，“多子多福”一直是国人的传统观念，我们都希望子孙满堂，福泽绵长。其实，这种“多子多福”的意识并不局限于人类，许多其他的生物也是如此。这在生物学上表现为生物通过尽可能多的产生后代并保证后代的生存率来提高自身的“广义适合度”（即提高个体在后代中传递自身基因的能力）。但在生存资源有限的情况下，“多子”家庭的后代分配到的资源极为有限，导致它们面临更强烈的生存资源竞争压力，甚至是生存威胁。那么是否有什么机制可以让“多子”的生物后代能在营养匮乏的环境下也能“多福”呢？

东喜玛拉雅研究院微生物生态学研究团队在观察捕食线虫真菌的过程中发现了一个非常有趣的现象！在正常情况下会把资源用来产生更多小型化后代（分生孢子）以提高自生传播效率的Arthrobotrys属真菌，当营养匮乏时，其分生孢子会手拉手的连接在一起（即孢子融合，CF）（图1），将营养集中供给少数孢子以提高孢子的整体存活率。生境中营养物质越少（图2），孢子融合率越高，孢子融合体（CFB）萌发的菌丝就能更快延伸到更广阔的生境中去觅食（图2）。由此，本文提出，形成CFB是真菌对营养匮乏生境的适应策略，也是平衡孢子小型化带来的营养储备不足缺陷的策略。该研究也是我们首次用实验数据证实真菌能用该结构平衡繁殖和生存的需求。

图1. 发生孢子融合的分生孢子 (a) CF发生在不成熟的分生孢子中；(b) CF发生在成熟分生孢子中

图2. 不同营养浓度下分生孢子的融合率（左）和含不同分生孢子数的孢子融合体在WA培养基中的萌发和生长情况（右）（a）单分生孢子萌发；（b）双分生孢子萌发；（c）三分生孢子萌发

这个研究提示我们，生物有能力解决“多子”面临的挑战，从而“多福”（更高的广义适合度）。那我们人类呢？？？

这是一个坚持了近三年的创新研究。虽然孢子融合现象早被描述，但有人认为这是为了遗传物质交换，也有人认为是为了适应物质缺乏生境，却都没有被实验很好的证实。捕食线虫真菌也存在CF，根据长期的观察，我们提出孢子融合是为了适应营养匮乏的环境并开展了一系列的设计实验验证。尽管实验过程坎坷，但同学们克服各种困难坚持完成了实验。在这个过程中，他们发现问题，分析问题和解决问题的能力都得到了显著的提升。这篇论文也是实创乃至理大，以本科生为第一作者，在JCR一区，中国科学院二区期刊发表的第一篇论文（2023年7月17日，以Conidia Fusion: A Mechanism for Fungal Adaptation to Nutrient-Poor Habitats为题，在国际期刊《Journal of Fungi》上公开发表。）

原文链接： https://doi.org/10.3390/jof9070755