矿物不仅是微生物关键营养元素的主要来源，其表面/内部也是微生物重要的栖息场所。微生物，尤其是真菌，会通过主动调节其生长行为选择性定植于含有生长限定元素矿物的表面，并通过调整代谢行为促进这些矿物的风化，获取矿物中的营养元素，这个过程形成次生矿物。因此，真菌的活动有特定的元素和矿物印记。解析这些印记不仅可提高对微生物参与地表重要地质地球化学过程（矿物风化，土壤形成和元素生物地球化学循环）的认识，还可为火星生命寻找提供可靠的标准。为了解析真菌活动的特征性信号，我们从宏观和微观尺度观测了真菌（Talaromyces flavus）与含营养元素的硅酸盐矿物（如利蛇纹石和叶蛇纹石）及不含营养元素的石英相互作用过程，发现真菌菌丝向利蛇纹石/叶蛇纹石的生长速度显著高于向石英的生长速度，基于分辨率达pN的AFM-力谱，在实际发生作用的溶液中原位测定了T. flavus菌丝-腐生蛇纹石和菌丝-石英界面不同接触时间（2分钟以内）、空间（菌丝不同位置）粘附力的大小，揭示了真菌-矿物界面粘附力变化规律，证实了菌丝顶端与含营养元素的矿物表面形成了特异性结合。利蛇纹石表面生长的真菌快速（< 1分钟）风化矿物，产生溶蚀通道（深度~30 nm），对真菌总Fe分析证实了真菌-矿物界面溶解而出的Fe随即被真菌摄入，摄入量与真菌-矿物界面溶解量正相关。真菌风化利蛇纹石过程形成了大量橄榄球型（~2 μm）和立方体（~5−10 μm）的草酸钙（whewellite）和方解石（~10−20 μm），其中橄榄球型草酸钙主要形成于菌丝顶端，说明真菌菌丝顶端代谢的草酸在利蛇纹石风化过程发挥重要作用。这些结果表明真菌与矿物相互作用过程会导致含营养元素的矿物优先风化，营养元素选择性溶解/迁移，并产生独特的矿物溶蚀特征和次生矿物，这些信号完全不同于无机作用过程。综合这些信号，以及同位素等可为真菌的活动提供可靠证据。这些真菌的活动印记标准也可推广至细菌。
 

真菌-矿物相互作用,营养元素,次生矿物,生物印记