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养菌性昆虫

/fungus-growing insect/
条目作者田呈明

田呈明

最后更新 2023-05-29
浏览 164
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真菌和昆虫是自然界中种类最多的两大类生物,在长期的生命演化过程中,一些昆虫进化出了通过培养真菌作为食物的共生关系,即养菌性昆虫。又称培养真菌昆虫。

英文名称
fungus-growing insect
又称
培养真菌昆虫
所属学科
林业

4000万~6000万年前,白蚁、蚂蚁及食菌甲虫独立进化了培植真菌作为食物的能力,完成了从收集、捕获到主动种植真菌作为食物的生活方式的转变。这3类昆虫培植真菌的过程具有明确的人类农业的特点,包括种植、耕作、收获以及对培养物的营养依赖(见图)。为完成不同功能,昆虫种类内部发生角色功能变化,进行分工合作,同时通过与一类放线菌共生,利用其产生抗生素来保护菌圃。学术界主要研究的真菌与昆虫的共生体系类别包括:切叶蚁及其共生真菌、白蚁及其共生蚁巢伞、食菌甲虫及其共生真菌。另外,植菌卷叶象甲精心制作叶苞并接种储菌器真菌,蜥蜴甲虫以及树蜂也存在接种共生真菌作物的行为。

从本质上讲,昆虫的真菌培植体系与人类的农业体系非常类似,因此,昆虫培养的菌圃同样会遭到其他病原微生物的入侵及危害。植菌昆虫通过物理隔离、共生真菌或细菌产生抗生素来保护所培植的菌圃。通过对养菌性昆虫的生活以及行为进行系统性研究,可能得到一些对人类农业有益的启迪以及参考。

植菌蚂蚁、食菌甲虫、植菌白蚁和植菌卷叶象甲及其菌圃(从左到右依照时间顺序分别为菌圃的开垦、接种真菌、管理菌圃及收获真菌作物)A 植菌蚂蚁及其菌圃 B 食菌甲虫及其菌圃 C 植菌白蚁及其菌圃 D 植菌卷叶象甲及其菌圃植菌蚂蚁、食菌甲虫、植菌白蚁和植菌卷叶象甲及其菌圃(从左到右依照时间顺序分别为菌圃的开垦、接种真菌、管理菌圃及收获真菌作物)

  • 王琳,向梅春,刘杏忠.植菌昆虫及共生真菌共生机制.菌物学报,2015,34(5):849-862.
  • MUELLER U G, GERARDO N M, AANEN D K, et al.The evolution of agriculture in insects.Annual review of ecology evolution,2005,36(36):563-595.

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