“神奇”蘑菇竟独立进化了两次

一项发表于《德国应用化学》的新研究揭示了一个令人惊讶的科学发现：两种不同类群的‘迷幻蘑菇’竟然各自独立地演化出了制造同一种致幻物质——裸盖菇素（psilocybin）的能力，而它们使用的是完全不同的生化路径。这一发现挑战了科学家们此前的认知，即这类化合物在不同蘑菇中应通过相似方式合成。

最著名的裸盖菇素来源是裸盖菇属（Psilocybe）蘑菇，如古巴光盖伞，它们通常生长在腐烂的有机物上，例如牛粪或木屑中。过去，科学家已经弄清楚这类蘑菇如何通过一系列特定酶的作用逐步合成裸盖菇素。然而，另一类名为纤维帽蘑菇（属于Inocybe属）的真菌也能产生相同的活性成分，但其合成机制一直未被揭示。

为了探究这个问题，德国耶拿大学的生物化学家Dirk Hoffmeister及其团队对纤维帽蘑菇进行了基因和蛋白质分析。结果令人震惊：这些蘑菇并不使用与裸盖菇属相同的酶或中间步骤来制造裸盖菇素，而是采用了一条全新的生化路线。更特别的是，在裸盖菇属中，裸盖菇素是由另一种分子——脱磷酸裸盖菇素（baeocystin）转化而来；而在纤维帽蘑菇中，这两种化合物是并行生成的，且不共享任何反应步骤。

这种现象被称为‘趋同进化’，即不同物种在没有共同祖先的情况下，独立演化出相似特征。为什么会这样？科学家推测，裸盖菇素可能具有防御功能，使昆虫等动物食用后产生混乱感而不再捕食蘑菇；但也有可能吸引人类等动物摄入，帮助传播孢子。无论哪种解释，都说明这种分子在自然选择中具有一定优势。

这项研究不仅加深了我们对真菌化学多样性的理解，还为医药领域带来新希望。新发现的酶系统可作为合成生物学中的新工具，用于开发基于裸盖菇素的精神疾病疗法，例如治疗难治性抑郁症。研究人员表示，自然界远比我们想象的更有创造力，真菌堪称‘天然化学高手’。