重审“母树假说”的证据——通过外生菌根网络在树木之间共享资源

还记得电影《阿凡达》中，潘多拉星球上的那棵巨大美丽的生命树吗？它跟所有的当地生灵都都灵魂相通，记得当时看电影的时候被那个场面震撼到了，这种剧情构思应该是受到了“母树假说”的影响。最近发表了一项新研究，该研究对“母树假说”进行了重新审视，并对假说的证据进行了重新评估。

其“母树假说”*（mother tree hypothesis）*认为，森林中的菌丝网络连接着树木，这些网络是大树帮助其后代和其他树木朋友的一种方式。研究者们发现，菌根网络确实对许多森林生态系统的稳定性至关重要，但这种网络并不是树木之间资源共享的简单管道。相反，**它更像是树木和真菌之间的交易场所，每个个体都试图通过交易以生存。**此外，科学证据并不支持母树假说，并且该假说在科学界颇具争议。

这项研究发表在2023年5月7日的国际著名学术期刊《新植物学家》*(New Phytologist, 全球植物科学SCI杂志排名8/238的期刊）*上。

该研究由瑞典农业科学大学的尼尔斯·亨里克松*（Nils Henriksson）*领导，研究发现，母树假说的经验证据实际上非常有限，机制的理论解释也很匮乏。**大树及其与邻居之间的互连仍对森林生态系统至关重要，但真菌网络并不像传统的“母树假说”所描述的那样，直接将资源从一棵树转移到另一棵树。很多时候，这甚至会导致树木之间的加剧竞争，而不是支持幼苗的生长。**因此，该假说所描述的树木之间互助并不是真实的。

研究的共同作者奥斯卡·富兰克林*（Oskar Franklin）*是IIASA生物多样性和自然资源项目的农业、林业和生态系统服务研究组的研究员。他表示，“我们发现，菌根网络确实对许多森林生态系统的稳定至关重要，但很少通过树木之间的分享和关怀。相反，它的作用就像单个树木和真菌的交易场所，每个人都试图做出最好的交易来生存”。

这项研究结果表明，**森林不是一个超级有机体或互相帮助的树木家族，而是一个复杂的生态系统，由树木、真菌和其他生物相互依存而组成。**菌根网络是这个生态系统中的关键组成部分，但其作用更多的是为个体树木和真菌提供生存所需的交易场所。对于未来森林的管理和研究来说，这一研究的结论具有重要意义，应该更加重视森林生态系统的真正复杂性。

作者最后得出结论说，“母树假说”既不支持针叶林的再生模式，也不与控制菌根共生的生理机制的理解相一致。

上图来源：《新植物学家》期刊

关于“母树假说”

“母树假说”是指，在森林中，一些重要的大型树木（被称为“母树”）通过地下真菌网络与周围的小树、幼苗、灌木等植物分享营养物质和信息，以帮助它们生长、提高抗病性和抗虫性等。这种地下真菌网络被称为外生菌根网络*（ectomycorrhizal network）*，它是一种由真菌丝构成的网络，与许多树木建立关系，被认为在决定森林的性质及其对气候变化的反应方面发挥着关键作用。

根据假说，这种网络结构还应该使母树能够通过求救信号检测到其邻居的健康状况不佳，提醒它们向这些树木发送它们需要的养分以进行治疗。通过这种方式，母树被认为充当了中心枢纽，与幼苗和周围的其他大树沟通，以增加它们的生存机会。

母树假说认为，母树通过与外生菌根网络连接的方式，能够调节和支配周围植物的生长和生态系统的运转。通过这种方式，母树能够在森林中扮演着关键的角色，对森林生态系统的稳定性和健康起到重要的作用。

笔者查到的资料显示，母树假说最早由加拿大森林生态学家苏珊·西蒙*（Susan Simard）*在1997年提出。但事实上许多文化中（包括青铜器时代的中国早期文化）都有“母树”的影子。

参考文献：

Nils Henriksson, John Marshall, Mona N. Högberg, Peter Högberg, Andrea Polle, Oskar Franklin, Torgny Näsholm. Re‐examining the evidence for the mother tree hypothesis – resource sharing among trees via ectomycorrhizal networks. New Phytologist, 2023; DOI: 10.1111/nph.18935

编译：Wendy

审核：绿茵

编辑：Tommy