气候变暖加剧，不起眼的真菌联盟或拯救全球生态系统

雨后地表冒出的五颜六色的蘑菇，可不仅仅是大自然的调色盘。作为一类真菌，它们也能在保护地球生态系统中发挥关键作用。近日，发表在《科学》（www.science.com）的一篇文章，介绍了一群来自世界各地的生态学家关于真菌的最新研究成果，他们通过分析土壤真菌的DNA和对应地区的卫星图像发现，土壤中的多种真菌能够维持自然界的生产力和稳定性，可能对地球生态系统的健康至关重要，尤其是在干旱的情况下。

真菌，例如图中的竹荪（Phallus indusiatus)，能够分解土壤中的植物，从而帮助地上植物更好生长。

地球上，已知的真菌有7万多种，其中包括我们用来烘焙面包的酵母，以及霉菌、地衣、可食用蘑菇、毒菌和尘菌。真菌还包括各种各样的病原体，从引起人类脚癣，到那些造成小麦、玉米和其它作物损失数十亿美元的病原体。

这些真菌中，许多生活在地下，研究人员曾经很少关注它们。然而，在过去的几年里，生态学家们意识到，一些土壤真菌，例如菌根（mycorrhizae，植物根系与真菌在长期的生存过程中协同进化而形成的互惠共生体），形成了巨大的地下网络，它们将树木连接起来，并为其提供养分，使森林得以繁荣。

那么，其它土壤真菌可能在地上发挥类似的作用吗?为了找到答案，西班牙国家研究委员会（Spanish National Research Council）的生态系统生态学家曼努埃尔.德尔加多-巴克里索（Manuel Delgado-Baquerizo）与世界各地的同事合作，他们系统地收集和分析了当地的土壤样本以及其中的真菌。团队总共分析了近700份来自热带、温带和极地气候带的样本。

德尔加多-巴克里索的团队利用DNA检测技术，确定了每个地点土壤真菌中病原体、菌根、分解体（decomposer，如霉菌)和生活在植物根部中的真菌的比例。研究人员还对比查看了卫星图像，这些图像显示了每个地区进行了多少光合作用——这显示了植被的生产力，以及在过去20年里植被的生产力发生了多大变化。“这是数据的巧妙组合，”德国柏林自由大学（he Free University Berlin）著名土壤生态学家马蒂亚斯.C.里力格（ Matthias C. Rillig）教授评价说。

研究揭示了一个清晰的关联模式。当地时间5月9日，德尔加多-巴克里索及其同事在《自然生态与进化》（Nature Ecology & Evolution）发表报告称，在各种各样的生态系统中，从草原到森林、再到沙漠，真菌中分解体的种类越多，植物的生产力就越能随时间的推移保持不变。作者发现，多种不同的分解体和小部分的菌根，也有助于植物在干旱时保持生长。这种多样性能够确保无论环境如何变化，真菌仍然能够为植物提供营养。“分解体的作用可能比菌根更大，”新西兰第一产业部的真菌疾病生态学家萨拉·萨普斯福德(Sarah Sapsford)说，她没有参与这项工作。

相比之下，种类繁多的病原体似乎会损害地上生态系统的健康。它们会造成植物的生长速度变慢，光合作用减少，而光合作用能为生态系统中的其它生物提供能量。病原体可能会让植物变得虚弱，使它们难以承受气候变化的压力。

报告称，这种关联在研究的所有样本环境中都成立。但里力格也谨慎地表示，这项工作并不能证明真菌多样性导致了生态系统的稳定性(或脆弱性)，其它因素，比如土壤中其它微生物的多样性，也可能非常重要。

塔尔图大学(University of Tartu)的生态学家玛丽娜·塞姆琴科(Marina Semchenko)评价这项研究时称，这些发现表明，随着全球气候变暖并导致更多干旱，促进真菌的多样性可能是保护我们的生态系统的关键。

目前，还没人真正知道如何促进土壤真菌的多样性，但至少，通过评估多样性，“我们或许能够确定那些可能‘不稳定’和抗干扰能力较差的生态系统，”萨普斯福德说，“这是一个激动人心的时刻。”