真菌在地球生态系统中扮演着多重角色，包括分解有机质、与生物共生以及作为多种生物的病原体。然而，科学界对于真菌多样性及其分布的理解仍然有限。据估计，全球真菌物种数量可能在50万至1000万之间，而迄今为止，仅有约15.6万种真菌被科学描述。近年来，随着DNA测序技术的进步，科学家们得以揭示更为广泛的真菌多样性。然而，关于真菌在全球不同气候带和季节中的分布模式，仍缺乏系统的研究。
近日，《自然》杂志发表了一项突破性研究，通过对空气中真菌DNA的分析，首次揭示了真菌在全球范围内的时空动态。该研究利用一种新型的空气采样方法，利用旋风采样器收集空气中的真菌孢子，随后进行DNA测序和物种鉴定。相比传统的土壤采样，空气采样显示出更高的多样性和更强的生态信号。通过对核糖体内转录间隔区（ITS）的DNA测序，研究团队能够精确地识别和分类真菌物种。研究不仅为真菌多样性的全球分布提供了新的数据，还揭示了气候变化对真菌生态系统的潜在影响。该研究表明，年均气温是影响真菌群落组成的主要气候变量。在热带地区，真菌多样性最高，而地衣及菌根真菌在温带地区多样性最高。
中国科学院昆明植物研究所山地未来研究中心通过国际合作长期致力于真菌多样性和生态功能研究。该研究涉及的全球孢子采集计划（GSSP）由来自全球89个科研机构的114名科学家团队共同完成。研究涉及47个采样点，覆盖了全球除南极洲外的各大洲。该中心的Peter Mortimer研究员负责了其中2个样点的采样和分析工作。
这项研究不仅为科学家们提供了一个新的研究范式，也为政策制定者和生态保护工作者提供了重要的科学依据，有助于制定更有效的生物多样性保护策略。
研究结果以Airborne DNA reveals predictable spatial and seasonal dynamics of fungi为题于2024年7月10日在线发表在《自然》期刊上。
图1 Global Spore Sampling Project（GSSP）全球孢子采集计划分布点及采样装置
图2 空气中真菌的物种组成及功能多样性的时空变化
