真菌会给树当保姆，还是自愿的？
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撰文 | 斯蒂芬妮·帕帕斯（Stephanie Pappas）
翻译 | 董子晨曦
真菌的菌丝和树根的尖端交织在一起，形成了一张张似乎能造就双赢局面的地下网络：真菌的菌丝将土壤中的矿物质分解，供给树木的根尖吸收，而真菌又能从树木中获得稳定的糖分供给。
研究表明，这些被称为菌根网络的连接可以在不同树木之间延伸，使树木之间能在地下转移资源。甚至有一些研究人员认为，树木正在通过地下网络合作，年长的树会像父母一样向萌芽和幼苗输送资源。
这种认为树木间相互合作、相互关爱的观点，在科学文献和流行文化中都非常受欢迎，尤其在2022年出版的《寻找母树：发现森林的智慧》（Finding the Mother Tree: Discovering the Wisdom of the Forest）一书中体现得很明显，这本书由加拿大英属哥伦比亚大学的森林生态学家苏珊·西马德（Suzanne Simard）撰写。而这种现象甚至还有一个双关名，叫做“万木网（wood-wide web，与万维网World Wide Web，WWW相对）”。
然而，一项发表在《自然·生态与演化》（Nature Ecology & Evolution）杂志上的新分析认为，菌根网络对树木合作的促进作用并不像流行故事中所描述的那样显著。加拿大阿尔伯塔大学的生态学家贾斯廷·卡斯特（Justine Karst，这项研究的共同作者）表示，这并不是说树木与真菌间不存在关联。只是在许多情况下，相比实际情况，人们更倾向于将暗示性的证据或附带有很多条件限制的研究结果当成明确的结论。“我们并非要扼杀任何人对于森林的喜爱、好奇或是想象，但我们想要消除一些错误信息，”卡斯特说。
菌根网络是脆弱的：挖掘根系时，研究人员就已经破坏了想要研究的这张真菌-树木网。为了弄清楚是否存在某种特定的真菌能连接起任意两棵森林树木，科学家需要对真菌进行基因测序。卡斯特介绍说，这是很大的工作量，她和同事只找到了针对两种森林类型展开的5项研究，这其中也仅仅比较了两种树木和三种真菌。
而真菌网络“转瞬即逝”的特性也让这些研究更具有挑战性。英属哥伦比亚大学的植物生物学家梅拉妮·琼斯（Melanie Jones，这项研究的共同作者）说，真菌在地下网络的连接被断开后仍能作为个体生长——因此即使是基因样本也无法揭示两棵不同树木（根系中）的真菌碎片是否仍处于连接状态。
这些限制引发了一系列相关的问题：菌根网络究竟能蔓延覆盖多广的范围？而它们又能维持多久？研究人员已经证实，供给森林中一棵树的物质资源可以被邻近的树木吸收。琼斯强调说，但不能就此认定真菌就是这种转移发生的必要条件。物质资源也能直接通过土壤中的孔隙在树根之间输送。而在不影响树木生长的情况下，我们其实很难通过实验分离这些路径。
卡斯特和琼斯说，森林中树木通过真菌网络输送资源的最有力证据来自2008年的一项研究。该研究使用了仅允许真菌（菌丝）穿过而阻挡根系通过的网状物，结果显示真菌网能将黄松幼苗与年长黄松连接起来。在实验中，添加在年长黄松切口上的染料出现在黄松幼苗中，这表明水分能通过真菌菌丝转移。但研究人员也表示，实验结果并不能说明这样的水分转移过程能有效提高幼苗的存活率。琼斯继续解释道：“在完备的对照实验中，仅有不到20%的幼苗长势更好。”而余下80%同样有着菌丝网络连接的幼苗，相比没有连接的幼苗，生长情况也只是相当，甚至更差。
与此同时，另一种观点也在一项独立的温室研究中得到了验证：树木会在地下共享有害昆虫或其他危险的警告信息。研究人员仅使用真菌网络将花旗松和黄松连接，当花旗松遭到害虫侵袭时，黄松也开始释放防御性化学物质。而当两种松树像野外状态下同时依靠真菌和树根的网络连接时，这样的效应却消失了。卡斯特说：“这里主要想传递的信息是，网络连接现象并没有在森林中测试过。当你看到那些古老的森林中参天大树在相互传递信号的图片时——（你得意识到）这些观点还没有经过实验验证。”
森林合作的主要论点是健康森林中树木的存活状态要优于病态森林中的树木。但美国鲍德温华莱士大学的植物群落生态学家凯瑟琳·弗林（Kathryn Flinn，并未参与这项新研究）指出，将整个群体作为自然选择对象的案例其实在自然界中很罕见。在森林中，个体选择更倾向于竞争，树木之间会以阻碍群体利益的方式争夺资源。弗林表示：“这样的争议相当有趣，因为这就是一个人类想要将自己的价值观投射到自然界的示例，人们很希望在自然界中观察到人类行为的模式。”
西马德的森林研究则为树木合作的论点提供了很多基础性的证据，她也通过自己的研究回应了相关问题。她说：“森林资源为地球上的生命提供了至关重要的支持。将生态系统简化为各自分离的部分会阻碍我们理解并欣赏它们之间新兴的关系和行为，而正是这些行为使复杂的生态系统能够蓬勃发展。几十年来，分割研究的方法阻碍了我们更好地理解森林：为什么森林有助于调节全球气候？为什么森林能孕育如此丰富的生物多样性。或许，将还原论方法用于研究（森林这样的）复杂系统，只会加速全球森林的过度开发和退化。”
新研究的作者也指出，当前大部分可用实验中的研究重点都很狭窄，但这些实验结果却已经被用于解释菌根网络所发挥作用的重要声明。研究人员补充道，他们选择专注于在真实森林环境中进行的那部分研究，因为这些才是与真实世界最相关的部分。
卡斯特表示，她和同事希望能够在更多类型的森林中开展研究，并鼓励在最具潜力的领域进行调查，比如树木间的水分输送。对她个人而言，卡斯特认为菌根网络可能至少部分参与了树与树之间的网络连接，采用更好的实验设计或许能证明这一点。“我想再试一次，”她说。