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木材万维网:树木真的能互相交流吗?科学家解释

放大字体  缩小字体 发布日期: 2024-11-17 23:29   来源:网络推广  作者:baidu  浏览次数:55
核心提示:贾斯汀·卡斯特是阿尔伯塔大学的真菌学家,当她的儿子从八年级回到家,告诉她他了解到树木可以通过地下网络相互交流时,她担心事

贾斯汀·卡斯特是阿尔伯塔大学的真菌学家,当她的儿子从八年级回到家,告诉她他了解到树木可以通过地下网络相互交流时,她担心事情已经太过分了。

她的同事,密西西比大学的Jason Hoeksema,在看《泰德·拉索》的一集节目时也有类似的感受。在这一集里,一位足球教练告诉另一位教练,森林里的树木是合作的,而不是竞争资源。

最近很少有科学发现能像“森林网”那样引起公众的想象。“森林网”是一种真菌丝状网络,被假设可以在土壤中传递营养物质和信息,帮助森林茁壮成长。这个想法诞生于20世纪90年代末,当时有研究表明,糖和营养物质可以在地下树木之间流动。在一些森林中,研究人员已经从一棵树的根部追踪到另一棵树的根部,这表明菌丝线可能是树木之间的导管。

科学家们说,这些发现挑战了森林仅仅是树木种群的传统观点:树木和真菌实际上是生态舞台上平等的参与者。没有两者,我们所知的森林就不会存在。

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科学家和非科学家都从这项研究中得出了宏大而全面的结论。他们假定共享真菌网络在世界各地的森林中无处不在,它们帮助树木彼此交谈,并且正如Coach Beard在Ted Lasso节目中所阐述的那样,它们使森林从根本上成为合作的地方,树木和真菌为了共同的目的而联合起来——这与通常的达尔文物种间竞争的图景大相径庭。

这个概念出现在许多媒体报道、电视节目和畅销书中,其中包括一位普利策奖得主。它甚至出现在了史上票房最高的电影《阿凡达》中。

这个理论可能会开始影响真实森林中发生的事情。例如,一些科学家建议明确管理森林以保护真菌网络。

但是,在“全木网”名声大噪的同时,它也引起了科学家们的强烈反对。喀斯特、霍克塞玛和奥卡那根英属哥伦比亚大学的生物学家梅勒妮·琼斯(Melanie Jones)在最近对已发表研究的综述中发现,几乎没有证据表明共享真菌网络有助于树木交流、交换资源或茁壮成长。三人表示,事实上,科学家还没有证明这些网络在森林中广泛存在或具有重要的生态意义。

对他们中的一些同行来说,这样的现实审视早该到来了。“我认为这是一个非常及时的演讲,”斯坦福大学(Stanford University)真菌学家卡比尔·佩伊(Kabir Peay)在谈到卡斯特最近的演讲时说。他希望它能“重新定位这个领域”。

然而,另一些人则坚持认为,森林网是有坚实基础的,他们相信进一步的研究将证实许多关于森林真菌的假设。苏黎世联邦理工学院的真菌菠萝蜜不正经视频 学家科林·阿维尔(Colin Averill)说,喀斯特收集的证据令人印象深刻。但是,他补充说,“我对这些证据的整体解读是完全不同的。”

大多数植物的根都被菌根真菌寄生,形成了地球上最广泛的共生体之一。真菌从土壤中吸收水分和养分;然后,他们将其中的一些珍宝与植物交换,以换取糖和其他含碳分子。

当时在谢菲尔德大学(University of Sheffield)工作的植物学家戴维·里德(David Read)在1984年的一篇论文中指出,带有放射性碳形式标记的化合物可以通过真菌在实验室培育的植物之间流动。多年后,不列颠哥伦比亚省森林部的生态学家苏珊娜·西玛德(Suzanne Simard)在一片森林中演示了道格拉斯冷杉和纸桦树之间的双向碳转移。

当Simard和她的同事为道格拉斯冷杉遮荫以减少它们的光合作用时,树木对放射性碳的吸收急剧增加,这表明地下碳流动可以促进树苗在阴凉的下层层的生长。

Simard和他的同事于1997年在《自然》杂志上发表了他们的研究结果,并将其刊登在了杂志的封面上,并将这一发现命名为“全木网”。不久后,一群资深研究人员批评了这项研究,称其方法上的缺陷使研究结果混乱。Simard回应了这些批评,她和她的同事设计了额外的研究来解决这些问题。

随着时间的推移,批评的声音逐渐消失,全森林网络获得了追随者。Simard 1997年的论文被引用了近1000次,她在2016年的TED演讲《树木如何相互交谈》被观看了500多万次。

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德国林务员彼得·沃莱本(Peter Wohlleben)在《树木的隐秘生活》(The Hidden Life of Trees)一书中,将森林描述为社交网络,将菌根真菌描述为“光纤互联网电缆”,帮助树木相互通报昆虫和干旱等危险,他在书中引用了西马德。

地下森林的研究也在继续发展。2016年,当时在巴塞尔大学(University of basel)、现在在以色列魏茨曼科学研究所(Weizmann Institute of Science)工作的植物生态生理学家塔米尔·克莱因(Tamir Klein)将Simard的研究扩展到瑞士的一片成熟的云杉、松树、落叶松和山毛榉森林。他的团队在一个实验森林地块中,追踪了从一棵树到附近其他树的根的碳同位素,包括不同的物种。研究人员将大部分的碳移动归因于菌根真菌,但承认他们还没有证明这一点。

Simard自2002年以来一直在英属哥伦比亚大学工作,他领导的进一步研究表明,大型、古老的“母树”是森林网络的枢纽,可以将碳送到地下的年轻幼苗。她支持树木通过菌根网络进行交流的观点,反对树木之间的竞争是形成森林的主导力量的长期观点。在她的TED演讲中,她称树为“超级合作者”。

但是,随着“全木网”在科学圈内外的流行程度飙升,一种怀疑的反应开始出现。去年,俄亥俄州鲍德温·华莱士大学的生态学家凯瑟琳·弗林(Kathryn flynn)在《科学美国人》(Scientific American)上撰文指出,Simard和其他人夸大了森林中树木之间的合作程度。弗林写道,大多数专家认为,如果一个群体的成员牺牲了自己的利益来代表整个群体,那么这个群体中国VODAFONEWIFI巨大APP23很少会进化,这是相互竞争的个体之间强大的自然选择的结果。

 
 
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