在我們的習慣認知中，自然界的生物處在錯綜復雜的食物鏈中，一物降一物，很難與“合作”聯系起來，但其實“合作共贏”的模式最早就是來源于大自然，在植物、微生物和動物中比比皆是。
它們彼此之間也會達成“共識”，一致對外，這種合作關系就叫“共生”，它們的共贏則是贏在獲取養分、抵御外敵和傳遞花粉，贏在生存和繁衍。
今天，我們就來介紹一下大自然的幾對合作搭檔。
豆科植物 VS 根瘤菌，自然界“合作共贏”之最佳典范
要說大自然中的“合作共贏”，最具代表性的和被人們研究最多的當屬豆科植物和根瘤菌了，二者算得上是生物固氮體系中的最強搭檔了。
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我們知道，氮氣是空氣中最主要的成分，約占空氣體積的78%。但是，將氮氣轉化為生物可利用的銨鹽和硝酸鹽，卻是難上加難。
因為氮氣中兩個氮原子間的化學鍵非常非常的穩定，只有在高溫高壓并有催化劑存在的條件下，才能和氫氣反應生成氨。這個過程耗能巨大，因此通過工業固氮的方法直接利用氮氣，在目前來看還不足以被廣泛推廣。
但是，生物固氮就不一樣了。固氮微生物能夠在自然條件下通過固氮酶，將大氣中的氮氣還原為氨，過程更加高效，自然界通過生物固定的氮量能達到固氮總量的60%左右。
而在生物固氮中，豆科植物與根瘤菌這對合作搭檔能夠固定生物固氮總量的60%以上、農業用地氮素的40%左右，因此，把它們叫做“最強搭檔”也就不足為奇了。
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那么，豆科植物和根瘤菌是怎么合作的？
根瘤菌是豆科植物的氮素“加工廠”，它是一類革蘭氏陰性桿狀細菌，在適宜的條件下能夠從植物根部侵入到花生、大豆和苜蓿等豆科植物中，吸收植物中的有機物來維持自身的生存。
從19世紀末開始，研究者們就對根瘤菌的分類展開了系統研究，隨著研究的不斷深入，發現根瘤菌竟是一個如此龐大的家族，從1932年發現的1屬6種增加到現在的17屬近100種：
根瘤菌侵入植物根部后發育成類菌體，形成一個氮素“加工廠”，利用固氮酶復合體系，將空氣中的分子態氮轉化為氨態氮，最終形成植物可吸收的“盤中餐”——有機氮化物。
中國科學院植物研究所的老一輩研究員曾圍繞固氮酶反應性、活性中心等方面開展了早期研究，其參與的固氮酶鉬鐵蛋白結晶研究成果還獲得了1978年全國科學大會獎，為國內植物微生物共生分子機制方面的研究奠定了基礎。
植物和真菌也能合作，比如油菜 VS 印度梨形孢
植物不僅和細菌存在著合作關系，也和多種真菌關系密切，在長期演化過程中形成了穩定的“合作”關系，其中印度梨形孢是大量植物內生真菌中的一個典型代表。
印度梨形孢（Piriformospora indica）是一種植物根部內生真菌，顧名思義，它的菌絲產生的厚垣孢子呈梨形，如下圖。
印度梨形孢可是油菜的“小衛士”，這是因為：
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