我們吃的香菇、木耳、潮濕天氣時牆上見到的霉菌、郊野樹木上長出的菇蕈,還有數之不盡人類肉眼看不見的真菌……科學家繪製出首張世界地下真菌分佈地圖,並指出真菌與植物的共生關係,對維護生物多樣性和減少碳排放有重大貢獻。
真菌指酵母菌、黴菌與各種菇類等,靠分解有機物以養活自己的生物體,生長在泥土下,其長出的幼細菌絲體構成錯綜複雜的地下網絡。
荷蘭阿姆斯特丹自由大學生命與環境研究所研究員Justin Stewart與團隊6月初於《科學》期刊發表真菌地圖研究的成果。他們選擇了「叢枝菌根菌」(arbuscular mycorrhizal fungi)這種能與植物根系結合共生的真菌作為研究對象,利用機器學習模型和泥土樣本收集到的數據,推斷「叢枝菌根菌」在地下的生長範圍和分佈,製成地圖。
從發表的地圖可見,這種真菌在低度發展的草原生長得最蓬勃。Stewart說,探知真菌的生長點,繼而保護真菌,具有重大意義,甚至有助遏止氣候變化的影響。
身兼地下真菌保育組織負責人的Stewart解釋,「叢枝菌根菌」是真絲菌共生的代表,這種植物和真菌之間的協作有4.5億年歷史。「叢枝菌根菌」寄生在植物的根部,當寄主植物吸收二氧化碳,進行光合作用後,製成碳水化合物,儲存在根部,附在根上的「叢枝菌根菌」會從植物接收到碳,然後伸出幼細如頭髮直徑十分之一的管狀菌絲,深入泥土攝取氮和磷等營養,供給寄主植物。
真菌給予寄主植物營養素以換取碳是互惠互利的交易。有科學家利用這種共生關係原理,用真菌幫助抗旱的小麥吸取水份。七成植物與「叢枝菌根菌」有共生關係,包括小麥、玉米和稻米等。而真菌可為寄主植株供應其所需的八成磷和兩成氮。


參與該項目的阿姆斯特丹自由大學進化生物學家Tony Kiers指出:「真菌研究促使我們重新思考,植物不是各自生長的個體,而是無數的微細互動,只是我們看不見而已。」
真菌地圖的研究團隊推算,地球上的「叢枝菌根菌」總重量達3億噸,是全球人口重量的四至六倍。不過,有真菌學家指出,要確定真菌在泥土下的生長狀況,如重量和它實際吸取了多少碳存在困難。研究人員亦承認,撒哈拉沙漠和格陵蘭的泥土樣本有限,未能掌握該地區地下真菌的數據。
真菌與氣候變化
當菌絲死亡,它們從寄主植物根部吸收的碳會繼續留在地下。Kiers與研究人員團隊估計,真菌將全球四十億噸的碳封鎖在泥土之下,相當於人為活動每年碳排放量的11%。可是農業發展正在破壞菌絲網絡,施用了肥料的植物會減少對叢枝菌根菌的依存,研究人員提倡用自然農耕作業方式,較有利於真菌網絡的保育。
Kiers說菌絲在泥土生長而形成的結構,為其他棲息在泥土中的物種提供了「安樂窩」。世界上的生物物種有59%在地下棲息,包括蚯蚓、昆蟲、線蟲等等,一生不見天日。
把真菌滋長的草原轉為農地,弊害不單是喪失植被,而且會碳釋出至大氣。研究人員正努力爭取建立受法律保護的真菌生態保護區。
真菌保育專家Giuliana FurciFurci說「真菌網絡是地球的血脈,有如人體的血液循環系統。如果我們不去瞭解真菌的系統,我們沒有可能去診治地球的病。」












