你脚下的地下世界 丛枝菌根真菌(AM真菌)在地下形成庞大的网络,支持植物生命并帮助调节地球气候。通过称为菌丝的微小丝状结构,这些真菌与植物根系建立共生关系,提供水分和养分,换取植物通过光合作用产生的碳。这个现象的规模极其庞大:目前估计约有70%的植物物种依赖这种菌根共生关系生存。
全球网络的绘制 尽管去年《自然》杂志发表了一项关于地下菌根真菌群落多样性的全球模式研究,但此前没有研究量化过这一地下网络的密度和全球分布。
为了绘制这张隐藏系统的首张全球地图,研究团队汇集了322项先前研究的数据,以及从各种陆地生态系统采集的1.6万个土壤样本。借助机器学习技术和先进成像技术,团队估算了该网络的总长度和生物量。
“随着高分辨率成像、机器学习和机器人技术的出现,我们开始揭示长期隐藏在脚下的秘密,”合著者科朗坦·比索特表示。“我们正在发现真菌复杂的网络结构如何运输养分并帮助调节气候。”
庞大的地下网络 研究人员估计,这个地下真菌网络的总长度约为110千万亿公里。其生物量中含有约3亿吨碳,相当于所有活人类总质量的4到6倍。
研究显示,这些真菌网络每年向土壤输送约40亿吨二氧化碳,相当于人类每年人为排放二氧化碳的约11%。

“这些真菌的重要性和规模难以夸大,”首席作者、地下网络保护协会的贾斯汀·斯图尔特说。“一茶匙土壤中就可能包含长达10米的菌根网络。”
地球的循环系统 研究人员也发出警告:农业土壤中地下真菌网络的密度仅为自然生态系统的一半左右。然而,草原拥有全球约40%的丛枝菌根生物量,却是保护最少的生态系统之一,且其转变为农田的速度是森林的四倍。
科学家警告,真菌网络密度降低可能削弱土壤储碳和养分循环的能力。
“丛枝菌根真菌塑造了地球上的生命数亿年,但我们对这些生命运输系统基础设施在全球的分布仍知之甚少,”合著者梅林·谢尔德雷克说。“这项研究是理解这一地球循环系统功能的重要一步,也指明了我们如何更有效地利用真菌应对当今诸多重大挑战——从粮食安全到气候变化。”
本文最初发表于WIRED意大利版,已由意大利语翻译而来。


