第二节微生物多样性研究的新进展
一、微生物群落研究的新成果
(一)探索人体与土壤微生物群落的新信息
1.研究人体微生物群落的新进展
⑴通过基因测序找出人体肠道核心微生物群落。[11] 2016年4月,比利时鲁汶大学和荷兰格林宁根大学两个团队,分别在《科学》杂志发表论文,通过两项大型研究计划找出肠道核心微生物群落,为进一步建立生物标记体系,评估肠道菌群是否正常提供了线索。
肠道微生物组能产生维生素、酶及其他化合物,帮助消化代谢,调节免疫系统,甚至可以作为一个额外的器官,对人体生理活动有着重要影响。多年来,人们通过研究与疾病相关的微生物组,掌握了大量与一种或多种疾病有关的细菌名单,但从微生物组监控到诊断和临床实践,中间还有很大困难。
格罗宁根大学医学研究中心专家傅静远表示,要帮助未来的临床研究,关键一步是给肠道菌群建立一个“正常”标准。目前研究人员已能通过基因测序来分析、评估人类粪便中所含的肠道菌群,人体和环境的诸多因素都会影响菌群成分和数量,找出两者间的关系有助于找到特定的生物标记,用来判断多种疾病。
鲁汶大学通过弗拉芒肠道菌群计划,收集了1106人的菌群样本,找出决定个体间菌群差异的主要因素。格罗宁根大学通过基因组测序研究分析了1135人的宏基因组数据,发现多个能用来分析和预测菌群组成和功能的生物标记,以及多个常用药物对菌群功能的影响。两篇论文进行了相互佐证。
结合两项研究的数据库及其他英美国家的研究,确定了包含664个属的人类核心微生物群落,即95%的人肠道都有这些菌属。
傅静远说,肠道微生物组差异受多种内外因素影响,如环境、服药、吸烟、饮食习惯、疾病等,我们共检测了207个因子。这些数据,有助于进一步研究,怎样通过药物和饮食来调节肠道菌健康,但人类肠道菌群研究还需要更多的努力。
⑵找到人体肠道菌群里的核心成员。[12] 2024年10月7日,上海交通大学生命科学技术学院赵立平教授领导的国际研究团队,在《细胞》杂志网络版上发表论文称,他们首次鉴定出对维持人体健康具有关键作用的两组核心菌群成员,它们构成一个类似“跷跷板”的模式,通过彼此的升降波动影响人体健康。
研究显示,当基石功能群占据优势时,人体肠道菌群处在健康状态。当病生功能群占据优势且优势越来越大时,则预示人体健康出现问题。
近年来,大量研究表明,肠道菌群不仅参与消化系统的正常功能,还在维持整体健康中起着关键作用,不亚于人体的一个重要器官。然而,科学界对维持人体健康必不可少的核心菌群的具体成员尚未达成共识。
该研究团队对110名2型糖尿病患者进行对照试验,通过创新开发高分辨率的菌群测序大数据分析技术,把肠道细菌按照协作或竞争行为,划分成不同的功能群,筛选出在不同时间点都能稳定保持协作或竞争关系的141株细菌,最终在其中锁定了一组相互竞争的类“跷跷板”样式的网络结构模型,通过“你升我降”影响人体健康。
研究显示,位于核心菌群“跷跷板”模型两端是,与疾病缓解相关的有益功能群即“基石功能群”,以及与疾病恶化相关的功能群即“病生功能群”。赵立平说;“可以把基石功能群比作大树菌。只有大树菌占据主导地位时,肠道的微生态系统才能像茂密的森林一样保持稳定,抑制病生功能群细菌和其他病菌的过度生长,进而维持整体健康。”
研究团队还发现,通过精准营养干预,可以改变这两组功能群在肠道中的比例,使基石功能群占据优势,进而改善患者的健康状况。研究人员表示,接下来,他们将以基石功能群为靶点,开发一系列可在临床上实际运用的检测和治疗方案,并在不同疾病中证明其效果。
2.研究土壤微生物群落的新进展
探索高寒草地土壤微生物群落的构建机制。[13] 2021年11月,中国科学院植物研究所研究员杨元合领导,该所特别研究助理贺美、博士研究生康路遥为主要成员的研究团队,分别在《全球变化生物学》和《环境微生物学》发表论文称,他们以青藏高原高寒草地为研究对象,基于样带调查,结合高通量测序、Null模型等手段,解析了不同营养级土壤微生物群落的构建机制。
作为生物地球化学循环的“引擎”,土壤微生物在调节土壤肥力、植物生长和气候变化等方面起着关键作用。特别是,作为土壤稳定碳库的重要组成部分,微生物残体碳占土壤有机碳的比例可达50%以上。因此,阐明土壤微生物的群落构建机制,及其残体碳的关键调控因素,有助于深入认识土壤生态功能与它对全球变化的响应。然而,目前仍然缺乏多营养级土壤生物群落构建机制,以及不同土壤层次微生物残体碳分布特征的系统性观测证据。
研究人员发现,随机过程主导高寒草地土壤生物群落构建,但其重要性在不同营养级之间存在差异:随着营养级升高,扩散限制作用减弱而生态漂变效应增强。
在此基础上,研究人员揭示了高寒草地土壤微生物残体碳的分布及其驱动因素,发现不同层次土壤微生物残体碳的关键调控因素不同:表层残体碳受植物碳输入和矿物保护的共同调控,而深层残体碳则主要受矿物保护的影响。
这项研究成果,拓展了学术界对于土壤生物群落构建机制和微生物残体碳调控因素的认识,为提高地球系统模型对土壤生态功能的预测能力提供了依据。
(二)探索环境与微生物群落关系的新信息
——见证环境决定微生物群落的繁盛[14]
2016年1月,奥地利因斯布鲁克大学微生物生态学专家马格达莱娜·纳格勒领导的一个研究团队,在《应用土壤生态学》杂志上发表论文称,他们通过分析远距离多位点采集的样本表明,环境决定哪种微生物群落在某个特定的地方繁盛。
当时,导师告诉纳格勒一个消息:艺术家沃尔夫冈·伯茨雪儿将骑自行车,从奥地利到老挝旅行,整个行程达8000公里。纳格勒抓住这个机会,希望伯茨雪儿帮助采集旅途上遇到的微生物群落。伯茨雪儿表示愿意接受这个任务,于是,他每天用一张纸填写自行车到达的地点信息和注解,装满3瓶泥土,并将其寄到因斯布鲁克大学。这样,纳格勒获得了来自广阔地理范围的诸多微生物样本。
纳格勒测序了每个样本中的DNA,了解有哪些真菌和被称为放线菌的土壤真菌出现。她还研究了每个地点的气候、土壤类型和其他状况,以分析出现的微生物和当地环境之间是否存在任何关联。她研究发现,很多微生物无处不在,但是,每种类型在每个地点的数量却大不相同。她的数据显示,与地理位置上接近的微生物群落相比,拥有类似土壤和气候的群落更有可能出现相似性。因此,环境因素比空间接近性更加重要。
此项研究证实了,在微生物学家中流传的一个有着百年历史的理论:“微生物无处不在,但环境决定其群落结构。”
二、探索细菌多样性的新成果
(一)研究细菌特异物种的新信息
1.寻找具有特殊功能细菌的新进展
⑴发现具有中和核废料功能的细菌。[15] 2018年10月8日,俄罗斯卫星网报道,俄罗斯弗鲁姆金物理化学研究所、俄罗斯联邦生物技术研究中心等机构科学家组成的一个研究小组,在《放射性废物》杂志上发表论文称,他们在西伯利亚的核废料储存场所,发现了一种能中和核废料的细菌。这种独特的细菌,有望用于制造防止放射性核素扩散的天然屏障。
研究人员表示,他们已经分离出这种微生物,它可用于保护周围环境免受液体放射性废物侵害。研究人员说,在西伯利亚托木斯克地区的谢韦尔斯克深层辐射埋藏点,他们进行地下水微生物研究时发现这些细菌。这一地区,储存着西伯利亚化学联合公司的液体放射性废物。该公司,主要对用于制造核燃料的低浓缩铀,进行再加工。
这项研究表明,该细菌能把放射性核素离子,包括在铀和钚中发现的离子,变得不爱活动,从而防止危险辐射扩散到周围环境中,有关专家也能精确调整细菌工作所需的环境。
研究人员表示,他们的发现,为打造放射性核素的生物地球化学屏障,迈出了第一步。这些屏障,可以用于含有液体放射性废物的深埋区。自20世纪80年代以来,科学家一直致力于,研究限制核废料影响的微生物工具。同时指出,在埋藏和储存核废料的项目中,必须考虑微生物的作用。
⑵筛选出具有高效解硅功能的细菌。[16]《科技日报》报道,2020年3月20日,农业农村部微生物肥料及根瘤菌研发首席专家康耀卫主持,河北萌帮水溶肥料股份有限公司相关专家参加的微生物研究团队,在“解硅菌农业应用学术研讨会”上报告说,他们采集了全国10个省、16个市县的土样,采用“富集平板高通量法”,从20多万株微生物群体中筛选出206株具有解硅功能的微生物,其中有34个属,79个种的微生物的解硅功能属于新报道。
在此之前,全球学术期刊上报道过可以水解硅的微生物只有8个属、9个种。同时,该研究团队已优选出一株高效解硅菌株:阿氏芽孢杆菌。
2018年,研究团队对筛选一株或一类具有独特的、多功能的、解硅能力超强的微生物项目进行了立项。
康耀卫说:“经过对菌株进行耐高温、耐盐、耐酸碱、溶血安全性试验,菌株与常用农药混配存活率试验、产孢率试验、刺激作物根系生长等试验,最终从206株具有解硅能力的菌株中,优选出一株MB35-5菌株进行商品化开发。MB35-5菌株的16s序列,与阿耶波多杆菌16s rDNA序列同源性高达99%以上,经国家菌种鉴定中心鉴定为阿氏芽孢杆菌。”
阿氏芽孢杆菌,是印度科学家于2009年4月,在地球平流层顶部发现的一种新的微生物细菌,当时这种微生物细菌被命名为“阿耶波多杆菌”,以印度著名古代数学家、天文学家阿耶波多命名。
⑶发现具有帮助植物存活丹霞地貌功能的细菌。[17] 2023年10月,中山大学李文均教授领导的微生物研究团队,在《国际系统与进化微生物学杂志》上发表论文称,他们在广东丹霞山调查时,发现了首例细菌新属级别物种,将其命名为黄色丹霞杆菌,它具有帮助植物在丹霞地貌生存的功能。
韶关丹霞山是丹霞地貌的命名地,方圆约300平方公里的丹霞盆地中,密集的分布着雄壮的峰丛—峰林丹霞地貌景观,特殊的地貌形成了“生态孤岛”和“生态热岛”效应,赋予了这片亚热带常绿阔叶林山地丰富的热带成分,也造就了丹霞山独特的生境和生态区系,新物种的发现使丹霞山的生态价值备受瞩目。
此次在丹霞山森林土壤中发现的黄色丹霞杆菌,可以帮助植物的根系更好地适应丹霞特有的砂岩上发育的酸性土壤,可以有效收集环境中的氮元素,帮助植物适应丹霞地貌区高温干旱的山地环境。
2.寻找具有特殊体型细菌的新进展
发现一种肉眼可见的迄今最大细菌。[18] 2022年3月,《科学》杂志报道,法属安第列斯大学海洋生物学家奥利维尔·格罗斯主持的研究小组,发现了有史以来最大的细菌“华丽硫珠菌”,它无需借助显微镜就可用肉眼看到,成体可长到2厘米,形如一根细绳,相当于花生或苍蝇的大小,比许多其他微生物大5000倍。
研究人员一直把生命分为两类:一是原核生物,包括细菌和被称为古菌的单细胞微生物;二是真核生物,包括从酵母到人类在内的各种形式的多细胞生命。原核生物具有自由漂浮的DNA,而真核生物则把它们的DNA包裹在细胞核中。真核生物还把各种细胞按功能划分为细胞器的囊泡,并能把分子从一个隔间移动到另一个隔间,这是原核生物无法做到的。
但是,此次新发现的微生物,模糊了原核生物和真核生物之间的界限:它是第一个、也是唯一一个被发现以真核生物的方式,在膜结合的细胞器中明确分离其遗传物质的细菌。
据发布在预印本数据库的相关论文,与大多数细菌不同,这种单细胞生物体包含两个膜囊,其中一个包含所有DNA,其DNA不是在细胞内自由漂浮,而是全部包裹在这个膜囊中;另一个囊中充满了水,占其总体积的73%,有助于保持细菌的细胞内容物紧贴外细胞壁,以便它需要的分子进出。
此外,研究人员对内部的DNA进行测序发现,其基因组非常庞大,有1100万个碱基,其中包含约11000个可清晰区分的基因。通常,细菌基因组平均大约有400万个碱基和大约3900个基因。
大约10年前,格罗斯在加勒比海格兰德特雷红树林一片沼泽中,偶然发现了这种奇怪的生物,它们在腐烂的红树林树叶表面生长。经过5年的研究,他和同事才发现这些有机体实际上是一种细菌。研究人员表示,这一潜伏在红树林中的微生物,把我们认为的细菌大小上限提高了10倍。
3.寻找具有特殊耐力细菌的新进展
在微波炉里发现耐极端环境的细菌。[19] 2024年8月8日,西班牙瓦伦西亚大学研究员曼纽尔·波尔卡领导,丹尼尔·托伦特等学者为成员的研究小组,在《微生物学前沿》杂志发表论文称,人们通常认为,微波炉里的强大辐射,足以杀死任何潜藏的细菌。但他们研究发现,在微波炉里存在多种耐极端环境的细菌,这里是一个强大的生态系统。
研究人员表示,微波炉反复的热冲击、电磁辐射和干燥,筛选了具有高抗性的微生物。这一发现,不仅对公共卫生至关重要,还将推进相关生物技术的应用,比如筛选工业生产中需要耐极端环境的细菌。
研究人员分别从家庭厨房、公共空间如自助餐厅、生物学实验室的微波炉中,分别取样进行检测。每个地方采样10台微波炉,一共30台。
托伦特表示,在家用微波炉中发现的菌种,如克雷伯氏菌、肠球菌和气单胞菌,可能会对人体健康造成威胁。他同时指出,与厨房表面的常见菌种相比,微波炉中的微生物没有增加额外的致病风险。
研究人员建议,居民和实验室人员定期用稀释的漂白剂溶液,或市场上销售的消毒喷雾对微波炉进行消毒。同时,每次使用微波炉后,要及时用湿布擦拭内表面,来去除任何溢出物等残留物,以防止细菌滋生。
在此次实验中,研究人员共采集到来自25个细菌门的747个属。最常见的门是厚壁菌门、放线菌门,尤其是变形菌门。
研究人员表示,这些细菌对极端条件的耐受性,如高辐射,可以激发多种生物技术应用。其中之一可能是生物修复,也可以用于工业过程,如生物燃料或其他化学品的生产,以加强预处理过程,或作为需要极端条件的化学反应的生物催化剂。另外,有些耐极端环境细菌,已显示出良好的抗病原和抗炎活性,为药物研制展示了一个新方向。
(二)研究细菌菌群行为的新信息
——发现细菌菌群也能实现资源“分时共享”[20]
2017年4月6日,美国加州大学圣地亚哥分校生物科学系研究员刘锦涛牵头的一个研究小组,在《科学》杂志载文称,共享经济如今是火上了天,他们研究发现,不光是人类,连细菌菌群也懂得如何共享资源。毗邻的菌群间不仅能相互沟通,还能协调各自的活动实现对有限资源的分时共享。
研究人员表示,菌群内的细菌可通过发送电信号进行沟通,但此前并不清楚这种沟通方式是否还能扩展至远处的菌群。他们对此展开研究,在一个微流控腔室中设立了两个相距2毫米的枯草杆菌生物膜菌群,结果发现,两个菌群不但能相互沟通,还会同步性生长。这提高了菌群对外界的抵抗力,但也导致了菌群间对有限资源的竞争。当“食材”谷氨酸浓度降低时,两个菌群生长不再同步,而是切换成分时共享模式,从而降低了对资源的竞争,这反而使得菌群在低谷氨酸浓度中生长速率更快。
刘锦涛解释道:“假定谷氨酸浓度为1,同步生长时,每个菌群分得的营养是0.5;谷氨酸浓度降低为0.7,但菌群采用分时共享模式异步生长,每个菌群得到的营养依然是0.7,菌群生长速率自然就更快了。”
研究人员还发现,在两个菌群间的信号沟通受到阻碍时,细菌会发生突变。突变后的细菌,需要有更高浓度的谷氨酸才能实现同步化生长。同样的,那些竞争性较差的突变菌株,也需要有更高的谷氨酸浓度才能实现在对照菌群中所见的同步化生长。
刘锦涛指出,对有限资源的合理分配,是非常普遍的问题。这些结果,揭示了菌群间是如何进行沟通与合作来促使其生长的,有望应用在生物和医学领域,以更好地控制细胞群体。
三、探索真菌多样性的新成果
(一)探索伞菌目真菌的新信息
1.研究伞菌目粉褶菌科真菌的新进展
发现粉褶菌新种勐宋粉褶菌。[21]2017年10月,中国科学院昆明植物研究所许建初,与南非专家彼得·摩梯默牵头组建的研究团队,在《土耳其植物学杂志》上发表成果称,他们在“蓝瘦香菇”成名一周年之际,发现了其家族粉褶菌的新种:勐宋粉褶菌。
勐宋粉褶菌具有圆锥形到平圆形的菌盖,黄棕色的菌丝和4-8×4-6微米大小的担孢子。科学家们通过植物界的“亲子鉴定”:形态、分子比较的方法,确定了这一新菌种属于伞菌目中的粉褶菌属,与霍氏粉褶菌,也就是“蓝瘦香菇”,十分接近,而它们还有另一个亲兄弟:变绿粉褶菌。
粉褶菌属的典型特征,顾名思义,就是菌褶都呈粉红色,“蓝瘦香菇”家族也不例外,只是它们全身包括菌柄在内都呈蓝色,这使他们区别于其他同类,格外吸引人们的目光。
粉褶菌分布非常广泛,从热带雨林、温带森林到高山森林甚至北极都有它们的踪迹。近年来,随着我国分类学研究的充分开展,不断有粉褶菌的新菌种在我国南方地区被发现。这些发现,象征着真菌分类学研究方法的不断成熟,为人们探索奇妙的真菌世界打开了新的窗口,而新菌种的食用、药用以及经济价值也将为人们提供无穷的宝藏。
2.研究伞菌目白蘑科真菌的新进展
发现真菌新物种多形油囊蘑。[22] 2021年10月,生态环境部南京环境科学研究所,助理研究员胡亚萍等人组成的研究团队,在《菌类》期刊上公布的武夷山国家公园生物资源本底调查第一阶段成果显示,他们发现了大型真菌新物种:多形油囊蘑。
多形油囊蘑的菌盖直径20~35毫米,半球形,后平展中部稍具钝圆凸起或不凸起,菌盖表面具明显或不明显褶皱,新鲜时水浸状,中部棕褐色,边缘颜色稍浅呈黄褐色,菌幕白色丛毛鳞状,分布于菌盖表面,并大量存在于菌盖边缘,易脱落。菌肉薄近菌柄处厚约3毫米水浸状,褐色,易碎。菌褶宽4.0~5.0毫米,中等密度,成熟后淡褐色,边缘白,弯生。菌柄长30~45毫米,粗5.0~8.0毫米,白色,脆,中生,中空,内菌幕残留处形成丝膜状的环痕环痕以上表面具白色粉状鳞片,以下部分具白色丛毛鳞片,易脱落。“多形”的命名取自其多样的囊状体形态。
胡亚萍介绍,油囊蘑属此前被记录分布在欧洲、北美洲的温带地区,武夷山国家公园属于亚热带地区,多形油囊蘑的发现,大大丰富了油囊蘑属的分布范围,为油囊蘑属物种的分布、起源、演化等研究提供了重要的基础数据。
3.研究伞菌目丝膜菌科真菌的新进展
发现近蓝紫丝膜菌新物种。[23] 2021年10月,中国工程院院士李玉领导,浙江省丽水市庆元县食用菌科研中心陈俊良等参加的研究团队,在《PeerJ》期刊发表论文称,他们百山祖国家公园发现全球大型真菌新物种:近蓝紫丝膜菌。
百山祖国家公园位于丽水龙泉、庆元、景宁三地交界地区,具有典型的中亚热带常绿阔叶林生态系统。植被保存完整、生物多样性丰富、珍稀濒危物种集聚度高等特征,使其成为华东地区重要的基因宝库。
据悉,在百山祖国家公园海拔1500米左右的常绿阔叶林中,陈俊良发现了近蓝紫丝膜菌,它与断尾柯等植物具有紧密关系。
在李玉院士的指导下,采用宏观特征、显微结构等传统分类学研究方法,取子实体组织提取DNA,进行基因扩增和测序,基于ITS进行系统学分析,分子系统学分析结果表明,该物种独立为一个支系,确定为全球新物种,该新种定名为近蓝紫丝膜菌。
4.研究伞菌目小菇科真菌的新进展
发现真菌新物种蓝灰小菇。[24]2022年6月,福建省农业科学院联合鲁东大学、江西农业大学、宁夏农林科学院和北方民族大学等单位组建的研究团队,在《菌物秘钥》杂志上发表论文称,他们在宁夏发现了一种大型真菌新物种。经研究,确认为“小菇属”的新真菌,因其菌盖从幼时纯蓝色过渡到成熟后的蓝灰色,最终被命名为“蓝灰小菇”
福建省农业科学院食用菌研究所所长曾辉介绍道:“目前,全世界仅记载8个蓝色的小菇属物种,2019年我国报道了2种蓝色小菇,这是我国第3个蓝色小菇物种,也是新物种。”小菇属隶属于担子菌门、伞菌目、小菇科,全世界共记录超过600种,分布广泛,2022年前中国仅报道不足100个物种。
2020年7月19日,研究团队在六盘山国家森林公园,一片长着杨树、松树、栎树、槭树的林区腐殖质上,发现了2个灰色带有蓝色的小蘑菇,团队中从事小型菌多样性研究的娜琴博士和盖宇鹏博士,立即判断这是小菇属的疑似新物种。经查阅相关文献和分子鉴定后,确认这些小小的蓝色蘑菇是小菇属新物种,模式标本作为福建省农业科学院菌物标本馆第一号标本正式定名并发表。
据悉,担子体蓝色是小菇属中较少见的类群,早期的文献资料记载中蓝色小菇,主要分布在南半球的澳大利亚、新西兰,20世纪后北半球才陆续报道了5个蓝色小菇物种。2019年以前,国内蓝色小菇仅报道来自南方亚热带地区,研究团队以此为线索,在此次调查过程中有了新发现,把世界蓝色小菇物种增加至9个。
相关专家认为,来自我国北方中温带的蓝色小菇新种,是蓝色小菇类群及小菇属的关键物种,极大地丰富了小菇属的物种多样性,为揭示小菇属真菌物种分布格局、生物地理、自然演化等研究提供了重要的基础数据。目前,已知小菇属物种是天麻萌发菌,更多物种的发现,尤其是分布在六盘山等特殊生境的关键物种,为未来开发利用小菇属的食药价值、菌物种质资源建设等领域提供基础支撑。
5.研究伞菌目牛肝菌科真菌的新进展
发现真菌新物种普陀条孢牛肝菌。[25]2022年9月,浙江省生态环境厅组建的生物多样性调查与评估研究团队,在《植物分类学》杂志上发表论文称,他们在舟山市普陀区发现全球新记录种“普陀条孢牛肝菌”。
据悉,这个新真菌,是研究人员在舟山市普陀区开展生物多样性调查时发现的。其外形为暗棕色的“伞面”、布满鳞片的“伞柄”,是一朵样貌特殊的“蘑菇”。经形态观察和DNA序列分析,确认为新物种,因其模式产地为普陀区朱家尖岛,故命名为“普陀条孢牛肝菌”。
研究人员介绍,该物种通常生长于道路边坡,栲属和马尾松混交林林缘地带。相比其他条孢牛肝菌,其子实体和担孢子较小,菌盖表面幼嫩时棕黑色,成熟后棕色至暗棕色。菌柄棕黄色,生有密集的棕褐色鳞片。子实层体表面黄色,菌肉白色至黄白色。子实层和菌肉受伤后均会变成蓝色。
(二)探索非褶菌目真菌的新信息
1.研究非褶菌目灵芝科真菌的新进展
发现珍稀灵芝物种白肉灵芝。[26]2022年12月17日,中新网报道,四川理塘县委宣传部当天透露,西南科技大学贺新生教授领导的研究团队,在该县呷洼乡门斗格村实地考察过程中,在一树桩下采集到几个野生灵芝标本,经详细鉴定后,发现它们是一种珍稀灵芝:白肉灵芝。
白肉灵芝产于青藏高原地带,菌盖呈红褐色、紫红褐色,菌肉为白色,菌柄短而粗,味奇香。子实体中等至较大或更大。子实体菌盖半圆形,肾形或近圆形,木栓质,宽5~20厘米,厚0.8~3厘米,幼嫩到成熟边缘由白至浅黄色,渐变为黄至红褐色,成熟后接近菌柄部分呈暗红褐色、暗紫红褐色或几乎黑红褐色,有显著的漆样光泽,表面具有环状棱纹和辐射状皱纹,边缘薄,内卷,表面结成薄而硬外壳。菌肉纯白色、近白色,软木栓质至木栓质,体轻,易碎。
据了解,白肉灵芝又称西藏灵芝,是中国著名菌物学家、广东省微生物研究所教授李泰辉等专家,在2015年发表的新物种。白肉灵芝是青藏高原一种特有灵芝新物种,主要生长在青冈树等阔叶树干基部腐木、树根上,因其菌肉为雪白色而闻名于世,产量极为稀少。
2.研究非褶菌目齿菌科真菌的新进展
发现齿菌新物种小果齿菌。[27]2024年2月,广东省科学院微生物研究所相关专家组成的一个研究小组,在《真菌杂志》发表成果称,他们在开展生物多样性调查等项目研究时,发现了一个来自粤港澳大湾区的齿菌新物种:小果齿菌。
齿菌属是一个很有特色的真菌类群,具有齿状的子实层体。该属也是具有重要的经济价值和生态功能的大型真菌类群。大多数齿菌属物种是深受人们喜爱的野生食用菌;也是一类植物外生菌根真菌,对维持森林生态系统的稳定具有重要的意义。
研究人员基于单基因和多基因序列数据,重建了全球齿菌属系统发育树,通过综合分析形态特征、生态特征和系统发育结果,对采自中国的齿菌属标本进行了整理,描述和报道了7个中国齿菌属物种,包括发现的3个新种,其中,小果齿菌是分布于粤港澳大湾区的一个特色物种,子实体较小,生长于壳斗科植物和马尾松混合的树林中。
3.研究非褶菌目韧革菌科真菌的新进展
发现柄杯菌属新物种安大柄杯菌。[28]2024年8月,安徽大学生命科学学院张保卫教授领导,沈珊博士为主要成员的研究团队,在《植物分类学》杂志上发表文章称,他们发现了一种大型真菌新物种:安大柄杯菌。
在此之前,柄杯菌属在世界范围内有53个物种,其中分布于我国的有13个物种。本次新物种的发现,柄杯菌属的数量增加至54种。
研究人员介绍,他们在安徽大学磬苑校区南门附近的小树林中,发现了这种柄杯菌属物种,并采集标本带回实验室研究。经显微镜观察,他们发现其微观的形态,与已知的柄杯菌属物种存在着显著差异。于是,对其进一步展开分子系统学的研究工作。基于两个基因片段(ITS和LSU)的序列分析,并使用系统发育分析显示,它具有很强支持度的单系谱系,与同属物种明显分离。
研究人员说,该物种为一年生,在形态学上,幼时为杆状、匙形或扇形,扇形两侧逐渐连在一起,形成完整的杯形,担子果表面光滑,鲜嫩时呈橙红色干燥后呈浅黄色,呈明显的同心状和放射状带状。显微镜下的微观形态显示该物种有多种囊状体存在,担孢子为椭球型薄壁孢子。通过对比,该物种与相近物种巴西柄杯菌、热带柄杯菌均存在显著的形态学差异。
基于分子系统学、形态学的研究,结果都证实这一柄杯菌为一新物种,由于其模式标本产地为安徽大学校园内,故将其命名为“安大柄杯菌”。
4.研究非褶菌目多孔菌科真菌的新进展
发现多孔菌科大型药用真菌秦岭隐孔菌。[29]2024年11月21日,陕西理工大学生物科学与工程学院大型真菌研究团队,在《植物分类》杂志上发表论文称,他们近日在陕西省汉中市洋县朱鹮国家级自然保护区,发现并确定了大型药用真菌隐孔菌属新物种:秦岭隐孔菌,它是全球范围内新发现的该属第三个物种。
隐孔菌是一类珍稀大型药用真菌,具有抗炎、抗病毒以及治疗气管炎、哮喘等疾病功效,其药用价值已被列入药典《新华本草纲要》。这类真菌的主要形态特征表现为:子实体扁球形,木栓质,菌盖边缘钝圆,无柄或偶尔有柄,孢子成熟后于近基部形成一个弓形孔口,使子实体形如空囊。
此前,已有学者发现了该属其他两个物种,分别为首次报道于国内的中华隐孔菌和北美的遮孔隐孔菌。自2020年开始,该研究团队启动了秦巴地区野生真菌资源的系统调查,在2023年3月30日的例行科考过程中,从洋县朱鹮保护区的马尾松树干上,发现了一种新颖大型真菌,经过系统鉴定,确定为新的物种并命名为秦岭隐孔菌。
秦岭隐孔菌的发现,再次有力证明了秦巴山区丰富的药用真菌资源,及其巨大的开发应用潜力,凸显了秦岭地区作为全球生物多样性的重要地位。
(三)探索球壳目真菌的新信息
1.研究球壳目碳垫菌属真菌的新进展
发现促进沉香树结香的内生碳垫菌新种。[30]2021年4月,中国科学院昆明植物研究所许建初与王跃虎领导的研究团队,在《生活》期刊上发表论文称,他们通过采自云南境内的沉香样品,发现沉香内生的沉香碳垫菌和云南碳垫菌两个真菌新物种。
沉香为瑞香科植物白木香含有树脂的木材,是中国、日本、印度及东南亚国家的传统名贵中药和天然香料。白木香只有在受到外界伤害或真菌侵染时,才能产生沉香树脂。随着沉香市场的发展,沉香属植物的自然生境受到严重破坏,现白木香已被列为国家二级濒危保护植物。为了持续利用沉香资源,快速结香技术已成为提高沉香产量的最有效途径。
近日,该研究团队在采自云南境内的沉香样品中,发现了沉香内生的真菌新物种。基于形态学和系统发育学分析,最终确定为碳垫菌属的两个新种:沉香碳垫菌和云南碳垫菌。
研究人员经过进一步对两个新种发酵产物成分的分析,发现沉香碳垫菌产生的5个倍半萜类成分中的4个,为已报道的沉香挥发性成分,这预示着沉香碳垫菌有用于催化白木香结香的潜力。同时,该研究也优化了沉香碳垫菌的液体发酵条件,筛选出了三种培养液,适用于培养优质高产的沉香碳垫菌。
这项研究,揭示了内生真菌代谢产物与宿主植物的互作关系,为应用内生真菌结香,并利用内生真菌促进结香品质的研究奠定了基础。
2.研究球壳目炭团菌属真菌的新进展
发现海南炭团菌等真菌新物种。[31] 2022年3月23日,中新网报道,中国热带农业科学院热带生物技术研究所,马海霞博士领导的研究团队,近来在《霉菌》、《生物多样性》和《植物分类学》等杂志上发表的论文显示,他们在海南热带雨林国家公园发现了大型真菌新物种8个,分别命名为海南炭团菌、五指山炭团菌、尖峰岭炭团菌、茧孢炭团菌、青冈炭团菌、雪香兰叶生炭角菌、海南山胡椒叶生炭角菌和海南大头茶叶生炭角菌。
本次发现的8个新物种,都属于子囊菌门球壳目,能够分解纤维素和木质素,作为分解者在热带雨林生态循环系统中发挥重要作用。同时,发现于吊罗山热带雨林雪香兰叶片、海南山胡椒叶片和海南大头茶叶片上的3种炭角菌新物种,该属种类含有萜类、生物碱、甾醇和聚酮等次级代谢产物,具有抗氧化、抑菌和抗肿瘤等药理活性,对其进行研究有望发现极具开发前景的创新药物。
自2016年以来,该研究团队先后50多次赴海南热带雨林国家公园,对各雨林保护区的大型真菌资源进行调查。共采集标本3000余号、分离菌株161株、拍摄生境照片2000余张,在对2212份702种木生大型真菌多样性研究中,发现有3个新属和92个新种是以海南省的模式标本发现发表,这些物种中包括22种食用菌、71种药用菌、6种有毒菌,其中有极具开发价值的灵芝达13种。
研究人员表示,接下来,将进一步开展海南热带雨林国家公园大型真菌资源本底调查,掌握区域内大型真菌资源的种类、分布特征和动态变化、生物多样性状况等,为大型真菌生物多样性及资源保护与可持续创制利用贡献海南智慧。
3.研究球壳目炭角菌属真菌的新进展
发现真菌新物种绵阳炭角菌。[32]2022年11月,西南科技大学生命科学与工程学院,贺新生教授领导的菌物学研究团队,在《真菌学》期刊上发表论文称,他们发现了一个真菌新物种,并以绵阳市的地名命名,叫做绵阳炭角菌。
绵阳炭角菌的模式标本,是该研究团队于2010年~2021年期间,多次在绵阳市游仙区和涪城区林中采集到的,该菌类似于生长在白蚁蚁巢体上有菌核的黑柄炭角菌。这个真菌新种,生长在柏树、松树等林地上,与白蚁蚁巢体没有关系,在土壤中有长长的假根,基部与植物的根相互连接,是植物的内生菌,菌丝体平常分布在根内和表面及其附近,帮助植物吸收土壤中的水分和矿物质,有助于植物的生长,当植物长势减弱时,就会在地面上长出该菌的子实体。
研究人员经过多基因序列分析,发现它与已知所有炭角菌属物种的基因序列,都有明显差别,故定义为一个新的物种。因原始标本首次采自绵阳,按照国际惯例就以发现地绵阳的地名进行命名,这是首次以绵阳命名的生物学新物种。据介绍,该物种的特点在于,它有一个扁平的子实体、一个圆形的可孕顶端,子囊壳有明显的孔,比炭角菌属的大多数物种的子囊孢子都大。
绵阳炭角菌的生长环境比较特殊,与植物共生,假根深埋地下,是炭角菌属数百个物种中的新生态类型。初步研究表明该菌具有药用价值,可以人工培养,是一种值得深入探究的药用菌新资源。
(四)探索盘菌目与丛梗孢目真菌的新信息
1.研究盘菌目块菌科真菌的新进展
发现两个白块菌新物种。[33] 2021年12月,中国科学院昆明植物研究所科学家于富强领导的研究团队,在《植物分类学》杂志上发表论文称,他们在云南发现2个白块菌新物种:松露块菌、曲靖块菌。二者都具有一定食用和经济价值。
块菌隶属盘菌目块菌科,是一类著名的野生食用菌,其中以意大利白块菌和法国的黑孢块菌最为名贵,被誉为“厨房里的钻石”“地下黄金”等。因其生长在地下,依靠猪、鼠、兔等哺乳动物传播,常被中国西南各地百姓叫做“猪拱菌”,商业上多称为“松露”。
中国块菌资源丰富,物种数量在全球占比超过1/3,主要分布于西南山区。据统计,迄今,中国发现块菌70余种,其中云南报道40余种,且均为中国特有种。
该研究团队在大量野外调查、标本采集、形态解剖和系统发育研究的基础上,继此前发表的11个广义块菌新种后,近日再次在云南发现2个新物种:松露块菌和曲靖块菌,二者均属块菌属组,即狭义的“白块菌”,可用于烹制菜肴,也具有一定经济价值。
此次新物种的发现,再次证明云南作为世界物种多样性热点辐射地区之一,是研究块菌属物种形成、多样性分化的关键区域。该研究也为块菌属的多样性评估、资源保护与持续利用提供了基础科学数据。
研究人员介绍,就已发表的多数块菌新种来看,具有明显的碎片化零星分布、生境特殊和宿主植物专一性强等特点,且主要依赖小型啮齿类动物等进行传播扩散;在市场上这些稀有物种经常被混杂在大宗块菌中销售,且多数尚未成熟,严重威胁它们的生存繁衍。20年余来,随着大规模商业化收购和不科学的采挖,块菌生境遭到极大破坏,局部块菌产量呈明显下降趋势,大部分物种处于易危或濒危境地,甚至有些物种还未被发现,就可能已遭到破坏和灭绝。
研究人员建议,有关部门尽快将更多具有经济价值的块菌列入保护物种行列,并开展抢救式资源调查评价和种质收集保藏等研究,以保障中国西南这一独特生物与民生资源的永续利用。
2.研究丛梗孢目木霉属真菌的新进展
发现可帮助混凝土自行修补裂缝的里氏木霉。[34]2018年1月,英国伯明翰大学材料专家与美国同行联合组成的一个研究小组,在《建筑与建材》学术期刊上发表论文称,裂缝是钢筋混凝土建筑的大敌,他们研究发现一种名为里氏木霉的真菌,能使混凝土具备“自愈”能力,自行修补微小裂缝,避免它们扩大。
混凝土老化后内部会出现裂缝,水、氧气和盐分侵入,导致裂缝扩大,形成恶性循环。裂缝如果到达钢筋部位,会加快钢筋锈蚀,产生结构破坏。及时修补微小裂缝能延长建筑物寿命,提高安全性,对桥梁、道路等基础设施有重要意义。
近日,该研究小组发现,里氏木霉能促使碳酸钙在混凝土表面沉积。研究人员介绍道,生产混凝土时混入里氏木霉的孢子,它们在缺水环境中会处于休眠状态。一旦出现裂缝,充足的水和氧气侵入,孢子就苏醒并生长繁殖,生成的菌丝促使碳酸钙沉积,填补裂缝。水和氧气消耗殆尽后,真菌会产生孢子重新休眠。
由于整个过程不会产生有害废物,该方案比现有的一些生物修复手段更加环保,而且成本很低。不过研究人员说,这项技术离实用尚有距离,当前的最大挑战是如何保证孢子混入混凝土后保持存活。
(五)探索地衣型真菌的新信息
1.研究地衣型真菌多样性的新进展
发现地衣型真菌具有丰富的多样性。[35]2014年6月,美国芝加哥菲尔德博物馆的罗伯特·勒金及其同事组成的研究小组,在美国《国家科学院学报》上发表论文称,形成地衣的真菌,可能代表了数百种未被发现的物种。地衣是蓝细菌或藻类与真菌共生的复合体,这种真菌是热带山地及南方温带灌木丛林地和森林中,具有生态重要性的“居民”之一。
真菌的数量预计约为150万~300万种。长久以来,地衣型真菌被认为只构成了真菌的一小部分,并且是单一的分类单元。实际上,这种真菌有未知的物种多样性,隐藏在研究较少的热带小型地衣中。
该研究小组把地衣型真菌重新分类为两个单独的属,总计由16个物种组成。接着,他们使用DNA条码,以及系统发生分析技术,结果发现,事实上地衣型真菌至少有126个具备独特形态的物种,它们具有形态学和栖息地偏好方面显而易见的差异,以及高度的特有分布。
此外,研究人员使用拉丁美洲与加勒比地区的网格图,跨越了这种真菌的主要分布范围,并且使用了基于网格的建模,由此发现了这种真菌更大的物种丰富程度:迄今为止约有452种单独的物种。
研究人员说,由于地衣型真菌的蓝细菌伙伴固定了大气的氮,而这些地衣充当了生物肥料,因此这些发现可能对于物种保护具有意义,并且提示安第斯高寒带可能是进化的一个温床。研究人员还表示,鉴于这些地衣在濒危生态系统中的重要性,应该精确记录此类物种的丰度。
2.研究地衣型真菌物种的新进展
⑴发现地衣新物种磺盘松萝。[36]2021年4月,中国科学院微生物研究所真菌学国家重点实验室,与河北师范大学生命科学学院联合组建的研究团队,在《植物分类学》杂志上发表论文称,他们在云南省景东县境内发现地衣新物种:磺盘松萝。
研究人员介绍,2017年,他们到景东县境内的哀牢山考察时,发现了这一地衣物种。接着,先后两次采集多份标本,带回实验室做进一步研究。经过比对,最终确定为新种,并将其命名为磺盘松萝。据悉,松萝是地衣植物中的一个重要类群。目前,中国有记载的地衣种类大概有3000余种。其中云南作为中国地衣物种多样性最丰富的地区,目前有记载的地衣种类大概在1600到1800种。
研究人员表示,磺盘松萝含有特定地衣代谢产物松萝酸。其发现,对于生物多样性研究及造福人类健康,具有重要意义。
⑵发现地衣新属拟沉衣属及相关新种。[37] 2022年2月,中国科学院昆明植物研究所,与中国科学院东亚植物多样性与生物地理学重点实验室组成的一个研究团队,在《真菌分类》杂志上发表研究成果称,他们在第二次青藏高原综合科学考察研究中,发现并确定了地衣新属:拟沉衣属,以及多个新种。
青藏高原是世界的第三极,平均海拔在4000米以上,从森林、草原到荒漠,地域辽阔,生境多样,得天独厚的地理环境孕育出奇特、多样的地衣物种。拟沉衣属地衣,主要分布于高山山地,在青藏高原3800至4500米海拔范围多有发现,生长于裸露岩表,常和不同地衣类群一起构成一片斑斓的“地毯”。
此前定义的沉衣属物种中子囊盘有网衣型、茶渍型两种,但没有分子学证据支持。本次研究,基于多基因系统发育分析,结合形态、解剖及化学证据,重新界定沉衣属的概念,并建立网衣科一个新属:拟沉衣属,提出沉衣属4个新种、拟沉衣属7个新种和3个新组合。此项研究从原有的8个物种新增到19个物种,其中10个新物种原产于青藏高原,足以表明青藏高原地区丰富的物种多样性。
⑶发现外形为蘑菇的新物种地衣亚脐菇。[38] 2022年11月,中国科学院微生物研究所真菌学国家重点实验室,魏江春、赵瑞琳与刘宏伟等科学家组成的研究团队,在《真菌杂志》上发表成果,介绍了一种外形为蘑菇的担子菌地衣新物种,为自然界担子菌地衣资源的发现、挖掘和利用提供了新视角。
据有关报道,江西省万安县第二中学的生物教师曹正华和郭文青,在居住小区雨棚的墙体上面,发现生长了一小片“蘑菇”,并伴随了周边苔藓的枯黄现象。两位老师联想到,英国细菌学家弗莱明发现青霉素的故事,从而提出“蘑菇是否产生了某种化学物质,这种化学物质导致了苔藓枯黄现象发生”的疑问。出于专业敏感性,曹正华没多想,便联系到了中国科学院微生物研究所真菌学国家重点实验室。
针对“蘑菇”生长与苔藓枯死现象,真菌学国家重点实验室研究团队展开了深入研究。在对“蘑菇”进行形态学观察时,研究人员首次发现在“蘑菇”菌柄内部共生绿藻细胞,并在菌柄基部发现极少量的地衣体。通过对蘑菇子实体进一步形态学观察和分子系统发育分析,确定其为蘑菇纲蘑菇目亚脐菇科亚脐菇属的一个新物种,并命名为地衣亚脐菇。亚脐菇属的形态相似属藻伞菌属为地衣型真菌,而亚脐菇属据报道仅包括非地衣型的担子菌(蘑菇)。
此次,研究人员在亚脐菇属内发现担子菌地衣新物种,使对亚脐菇属的认识得到了进一步的更新,即亚脐菇属并非完全非地衣化,而是既包括非地衣型,也包括地衣型的蘑菇类群。
四、探索病毒多样性的新成果
(一)研究专门侵袭细菌的病毒新信息
——发现迄今最大的噬菌体[39]
2020年2月,美国加州大学伯克利分校教授吉尔·班菲尔德、加州大学副教授罗汉·萨赫德瓦等专家组成的一个研究小组,在《自然》杂志撰文称,他们最近发现了一些巨型噬菌体,其中最大噬菌体的基因组拥有的碱基对,是普通噬菌体的十多倍,这些复杂的噬菌体,可以说模糊了生命和非生命间的界限。
噬菌体是专门感染细菌的病毒。噬菌体和其他病毒不被视为活有机体,但这并不意味着它们无害。噬菌体是生态系统变化的主要驱动力,因为它们捕食细菌种群,改变细菌的新陈代谢,传播抗生素抗性并携带导致动物和人类疾病的化合物。
为进一步了解噬菌体,研究人员检索了一个噬菌体DNA数据库,其中的噬菌体样本来源于全球30个不同环境。
研究人员称,一般噬菌体拥有5万个碱基对,但他们发现了351种噬菌体拥有20万个碱基对,是普通噬菌体的4倍,其中一种噬菌体拥有73.5万个碱基对。
班菲尔德表示,这些巨型噬菌体的基因组,比生命形式之一细菌的基因组大得多,它们是传统病毒和传统生物有机体之间的杂交体。
研究人员还发现,这些噬菌体拥有许多特殊的基因,其中一些基因是细菌用来抵抗病毒的CRISPR-Cas9系统的一部分。另外,某些噬菌体,拥有编码核糖体功能必需蛋白的基因。核糖体是一种把遗传物质转化为蛋白的细胞机器。病毒体内通常没有这些蛋白,而细菌和古细菌体内经常能发现这些蛋白。研究人员认为,其中一些巨型噬菌体,也可能利用细菌宿主中的核糖体,来复制自身蛋白。
萨赫德瓦表示:“是否拥有核糖体和蛋白翻译功能,是区分病毒和细菌、生命与非生命的主要特征之一。这项研究发现的一些巨型噬菌体,拥有这种翻译机制。因此,它们模糊了生命与非生命的界限。”
(三)研究海洋中与冰盖上病毒的新信息
1.探索海洋中存活病毒的新进展
在海洋中发现五千多种新核糖核酸病毒。[40]2022年4月,美国俄亥俄州立大学微生物学家组成的一个研究团队,在《科学》杂志上发表论文称,他们从世界各地收集的海水样本中,发现了5000多种新核糖核酸病毒,把它们归类之后,使核糖核酸病毒门的数量增加了一倍。这一有关核糖核酸病毒的新数据宝库,扩大了生态研究的可能性,并重塑了人们对这些小而重要的亚微观粒子如何进化的理解。
该研究团队收集了海水样本,并通过搜索编码核糖核酸依赖的核糖核酸聚合酶(RdRp)的基因,对它们进行病毒核糖核酸测序。研究人员随后使用超级计算机和机器学习算法,为核糖核酸病毒建立系统发育树,共发现5504种新的海洋核糖核酸病毒,并将已知核糖核酸病毒门的数量从5个增加到10个。
研究人员把新发现的病毒,归入五个新提出的门。从地理上绘制这些新序列显示,其中两个新门数量特别丰富。
研究人员相信,新发现5个病毒门的一个可能,是研究人员长期寻找的核糖核酸病毒进化中缺失的一环,它将两个已知的核糖核酸病毒分支连接起来,这些分支在复制方式上存在分歧。这一发现,填补了病毒进化历史中缺失的部分空白。
研究人员说,更多了解世界海洋中病毒的多样性和丰度,将有助于解释海洋微生物在海洋适应气候变化中的作用。海洋吸收了大气中人类产生的二氧化碳的一半,该研究团队之前的研究表明,海洋病毒是生物泵上的“旋钮”,影响海洋中碳的储存方式。
此外,这些新病毒,不仅有助于科学家更好地了解核糖核酸病毒的进化历史,还有助于了解地球上早期生命的进化。
正如新冠疫情大流行所展现出来的一样,核糖核酸病毒会导致致命的疾病。但核糖核酸病毒在生态系统中也发挥着至关重要的作用,因为它们可以感染广泛的生物体,包括动物、植物和微生物。绘制出这些核糖核酸病毒生活在世界上的哪个位置,有助于阐明它们如何影响地球上许多生态过程的生物体。这项研究,还可帮助研究人员随着基因数据库的增长对新病毒进行分类。
2.探索冰盖上存活病毒的新进展
在格陵兰冰盖上发现以雪藻为食的巨型病毒。[41]2024年6月,丹麦奥胡斯大学微生物学家组成的一个研究小组,在《微生物组》杂志发表论文称,他们在格陵兰冰盖上发现一种巨型病毒。它生活在以微藻为主的冰雪表面。研究人员认为,这种巨型病毒以雪藻为食,可以间接减缓冰的融化。
病毒通常比细菌小得多。普通病毒的大小为20纳米到200纳米,而细菌则为2微米到3微米。换句话说,普通病毒大小约为细菌的千分之一。
但巨型病毒可以长到2.5微米大小,比大多数细菌都大。巨型病毒不仅体型大,其基因组也比普通病毒大得多。感染细菌的病毒噬菌体,其基因组中包含10万到20万个碱基,而巨型病毒则要大得多,大约有250万个碱基。
研究人员解释说,此次是人们第一次发现,巨型病毒生活在以微藻为主的表面冰雪上。
每年春天,北极经过数月的黑暗后,太阳升起,万物复苏。但动物并不是唯一被春日阳光唤醒的生命。冰面上休眠的藻类也在春天开始繁殖,使大片冰面变黑。冰变黑后,反射太阳光的能力就会减弱,从而加速冰的融化。冰的融化会加剧全球变暖。新发现的巨型病毒以雪藻为食,或可作为一种藻类的天然控制机制。