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科学家绘制全球蘑菇网利绮

2022年07月07日

科学家绘制全球“蘑菇网”

真菌是大自然的“互联网” - 现在，一个研究小组已经绘制了它。

在地上和地下，树木广泛分布，为依赖其服务的无数生物提供重要支持 - 包括我们自己。但树木并不是在真空中生活 - 它们还依赖于与它们一起生长的真菌和细菌，并提供重要的营养这些共生伙伴关系在5亿多年前发展起来，形成了无数生态系统的支柱。研究人员将其称为“木质网络”，一种自然的信息高速公路。

现在，一项新的努力利用机器学习算法对来自110万个森林遗址和28,000种树种的数百万直接观测数据进行生成该网络的第一张地图，并收集关于这种关系中物种如何繁荣或消亡的重要见解。

数据库中的每棵树都与某些类型的微生物相关联。例如，枫树和雪松树更喜欢一种叫做丛枝菌根的真菌，它会钻入树根并在它们周围形成小根。其他树木，如橡树和松树，与外生菌根真菌一起被发现，构建了更大的网络。同时，豆科植物等植物更喜欢将大气中的氮“固定”到土壤中的细菌。想象一下，所有这些连接都整齐地排列成一个巨大的数据库 - 这就是研究人员开发的。但他们并没有就此止步：他们还实施了一种算法，该算法寻找这些元素与环境因素之间的相关性。使用这个算法，

结果是“真菌互联网”的第一张全球地图。

这项研究的地图将免费提供，希望帮助其他科学家在他们的工作中包括树木共生体。图片来源：Crowther实验室。

该团队制作了三张全球地图，每种地图对应一种主要类型的共生。问题是，我们并不太了解这些连接如何影响蘑菇和树木健康，但我们开始明白它们会对全球碳循环和气候变化产生强烈影响。

斯坦福大学的博士后研究员，该论文的第一作者Brian Steidinger说：“只有很多不同的共生类型，我们表明他们遵守明确的规则。” “我们的模型预测了世界森林共生状态的巨大变化 - 这些变化可能会影响你的孙子孙女将要生活的气候。”

EM真菌主要存在于温带地区，是吸收碳最多并将其储存在地下的真菌。世界上大约60％的树木都与这种真菌有关。然而，随着温度的升高，这些真菌及其相关树木将会减少，让位于向大气中喷出碳的AM真菌。这将创造另一个反馈循环，进一步加剧气候变化。

地图可能错过了一些重要的元素，并且将来肯定会得到改进 - 特别是因为它可以免费供世界各地的研究人员使用。然而，它代表了同类中最详细的地图 - 包含从70个国家收集的大量数据，这将帮助我们前所未有地了解什么是不仅对世界各地的树木和真菌的重要机制，而且对于所有依赖于它们的生物。是的，包括我们。

“数据集中有超过110万个森林地块，其中每一个都是由地面人员测量的。在许多情况下，作为这些测量的一部分，它们基本上给了树一个拥抱，“Steidinger说。“那么多的努力 - 徒步，汗水，蜱虫，漫长的日子 - 就在那张地图上。”