Four years after our metabolomic take on the beetle–fungus symbiosis, the genomic sequel lands in The ISME Journal: despite ~50 million years of partnership, ambrosia fungi from four independent origins show no unified evolutionary direction — their genomes stay remarkably wild, nothing like the domesticated crops of leaf-cutter ants or termites.
時隔四年,我們又終於把昆蟲-真菌的共生關係又推進了一些。
主角同樣是菌蠹蟲和他們的共生真菌(ambrosia fungi),這些橫跨數個科的共生表型(白話來說:不同科的真菌趨同演化變成菌蠹蟲共生真菌)。
四年前,我們從代謝體的角度,證實了這些不同科的共生真菌,並不會一致地變成昆蟲喜歡的形狀(?)
四年後,我們從基因體的角度,再度證實這件事–雖然已經維持五千萬年的共生關係,這些菌蠹蟲真菌無論是從基因大小、功能性基因(那些掌管怎麼吃的、怎麼用的、怎麼和動植物互動的基因們),這些真菌似乎還是沒有一個統一的演化方向。
這個有點意外,又不太意外的結果,我認為可能代表一些現象:
一些常常拿來和菌蠹蟲真菌類比的昆蟲,例如切葉蟻的共生菌、白蟻的蟻巢傘等,後面這兩類昆蟲是高度社會化的昆蟲種類,整個巢的生活期間也相對長,因此有機會系統性的演化出精緻的農業行為,並馴化他們的真菌作物;這點也經常類比於人類的農業社會和作物馴化。
相較於切葉蟻、白蟻、和人類的農業行為,菌蠹蟲像是一群初級的農夫,打帶跑地進行著他們的農業行為:利用著新鮮剛死亡的樹木基質,趕快種田、趕快生小孩、小孩趕快長大、趕快離巢去尋找下一個合適的基質;沒即時離開這個即將被淹沒的村莊的昆蟲和真菌,就這樣被演化的海嘯一波帶走。這樣的動盪系統中,共生真菌們的首要任務,是確保買到車票(被菌蠹蟲的特化構造辨認),以及搭上離開的列車(離巢的下個世代菌蠹蟲。)。至於演化成昆蟲喜歡的形狀?再說吧。
這麼說來,這些動盪卻維持長期的共生關係,似乎滿適合動盪小國上的科學家拿來作為研究物種的。呵呵
四年前代寫體的研究,是我博班的最後一篇論文,順利地發表在The ISME Journal;無獨有偶,四年後,基因體的文章,再度刊登在這個我很喜歡的期刊,是2025年好的開始。