超强破坏力！这些枯树都是它杀死的寄主

发布时间：2022-09-15 16:33:17 【来源：环球科学】

　　以下文章来源于环球科学，作者：环球科学

　　奥氏蜜环菌（ Armillaria ostoyae ）｜Wikimedia Commons

　　由于人类活动，这种通常认为有益的真菌已经变成了死亡的信使。

　　撰文 | Katherine J. Wu

　　翻译 | 张成涛

　　审校 | clefable、栗子

　　在全世界森林肥沃的土壤深处，有一类营寄生生活的真菌—— 蜜环菌（ Armillaria ）。它会寄生在虚弱的树上，先吸干受害者的营养，再以它们的尸体为食，很多果树园和葡萄园已经沦陷。园丁、农夫和护林人要花费大量时间来对抗这种不怕农药的灾星。虽然，这种真菌的大部分生物量都在地下，但任何一个看过那种灰色凋萎林地的人，都能见识到它的破坏力：这些枯树都是它杀死的寄主。

　　蜜环菌也作为一个典型代表，展现了生命能采取的一种极端形式。数千年前，蜜环菌属的 奥氏蜜环菌（ Armillaria ostoyae ）把它的一个孢子播种到了如今的俄勒冈地区，随后开始不停生长。“它生长得非常非常成功。”新墨西哥州大学的真菌学家Adriana Romero Olivares说，“它长到了非常非常之大。” 现在，这个真菌个体已经占据了约2400英亩土地（约970万平方米），因此也获得了“巨型真菌”（Humongous Fungus）的绰号。 它是这个星球上已知最大的有机体之一，也是迄今为止记录到的陆地上最大的有机体。

　　这样说来，蜜环菌并不像个制造不安定因素的“微生物”。不过，这巨型真菌也的确好斗、灵活且不屈不挠，它一直生存着，而且可能还在继续扩大自己的生存范围。“只要有树，它就能茁壮成长。”美国林务局（U.S. Forest Service）的植物病理学家Mee-Sook Kim说，“理论上讲，它拥有无穷的生长潜力。” 在竞争“世界上最大的有机体”这个头衔时，巨型真菌主要有两个对手。而最终胜出的可能会是巨型真菌，不仅是因为它对环境的耐受力，还因为它拥有 从其他生物的死亡中获益的强大能力。

　　界定世界上最大有机体的标准并不完全科学。“我们也不会花太多时间来精确衡量‘最大’，并借此赢得什么比赛。”美国犹他州大学的生态学家Paul Rogers说。目前普遍认为有三个大型生物在争夺第一名的位置，除了俄勒冈州马卢尔国家森林公园的巨型真菌，还有 犹他州中部巨大的颤杨林“潘多”，以及在澳大利亚西海岸附近的鲨鱼湾发现的海神草。

　　“潘多”是由一株雄性颤杨无性繁殖出的一整片树林，根系相互连接，且拥有相同DNA｜Wikimedia Commons

　　这三个生物都非常庞大，占据宽广的土地且 重达数千吨。它们的基因都是整体一致的，被认为是由单个生命体发展起来的。鲨鱼湾的澳大利亚海神草覆盖了49000英亩（约198平方千米）的海床，比巨型真菌占据的面积要大。虽然，巨型真菌比106英亩（约0.4平方千米）的雄性颤杨克隆体“潘多”覆盖的区域更大，但是“潘多”重约6500吨，它的干重可能会比多水的蜜环菌更重。（公平地说，想估算出真菌和海草的质量也很困难。）不过即便如此，巨型真菌在这三者当中，仍然有不少值得夸耀的地方。

　　如果说蜜环菌有什么主场优势，那就是它生长在地下。这种真菌有黑色、粘稠的 根状菌索（一种菌丝组织体）， 像根一样可以在土壤中蜿蜒数米远，寻找脆弱的树木。加拿大多伦多大学的真菌学家Jim Anderson说，蜜环菌一旦找到了合适的宿主（任何树木或木本植物），就会渗透到它们的根系，然后在树皮下散开形成毡状的白色细丝。而这些细丝会释放酶，把组织变成糊状物。美国犹他大学的工程师Debora Lyn Porter说，这种真菌十分强韧，可以毫不费力地“直接穿过”树木的最外层屏障，包括树皮，“它超级超级强。”

　　蜜环菌并不是唯一具有根状菌索的真菌。但蜜环菌“尤其坚韧”，美国加州大学戴维斯分校的真菌学家Laura Bogar说。它可以靠从土壤中吸收的矿物质武装自己， 能抵御大部分杀真菌剂——“基本可以把这些东西当早餐吃，”Anderson说。Porter甚至试过将蜜环菌的根状菌索煮沸或者浸泡在酸中，但几乎没有伤害到它。如果没找到活的树木，这些结构可以在土壤中休眠几十年，等着捕捉下一棵树。当被问到怎样做才能清除植物上的蜜环菌时，Anderson能给出的最好的答案是：我们能做的不多。

　　奥氏蜜环菌（ Armillaria ostoyae ）｜Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

　　这一切都有助于解释，为什么蜜环菌可以达到如此大的尺寸。俄勒冈州的蜜环菌是有记录的最大个体，但记录也显示还有多个巨大的蜜环菌，其中一个生活在密歇根州上半岛，Anderson研究它已经有几年了。或许有更多这样的蜜环菌潜伏在地下没被发现。

　　如果说，俄勒冈的蜜环菌在同类之中并不算奇怪的个体，那另外两位选手，颤杨林“潘多”和澳大利亚海神草，与它们的同类相比可能显得更奇怪。在杨树中，也存在其他通过无性繁殖连成一片树林的个体——它们有着怪异的水平根，从中会长出自己的茎——但几乎都无法达到和 “潘多”差不多的质量。“潘多”成功的一部分原因是基因：它多携带了一份基因组，这能促使它更快速地生长。另外，运气也发挥了一定的作用。数千年前，一粒杨树的种子很有可能恰好落在一片非常稳定的土地上，从未遇到过任何阻碍生长的情况。至于 澳大利亚海神草，它之所以如此独特，也有非常充分的理由，西澳大利亚大学的一位生物学家Elizabeth Sinclair说。她帮助揭示了这种植物的基因组组成，发现它 是两个物种的杂交后代，包含两倍的遗传信息。它很可能是不育的，因此通过反复克隆来扩张自己。

　　对“潘多”或澳大利亚海神草来说，一起反常的事件就可能轻易地将它们破坏，并踢出最大生物的比赛。而蜜环菌属的生物只需要保持原有的扩张风格，就能继续留在赛场上。在这快速变化的地球上，蜜环菌很可能有能力承受一些坎坷，比如干旱、野火、风暴、气温升高，以及许多可能导致森林不宜居的人类活动。新墨西哥州立大学的Remero Olivares说， 蜜环菌“可能活得比许多东西都长久，包括我们人类，也包括许多它喜欢的植物。”

　　蜜环菌并不是一个反派，而是一个分解者，可以清除掉那些不适应环境的树木，并把它们的养分送回土壤，发挥“相当有益的作用”，美国林务局的Kim说。这类“反英雄”式的角色，在不断地重塑它所在的生态系统，并维护森林的健康。

　　但是，蜜环菌也可以作为一面镜子，让我们从中看到人类的冷酷。遇到脆弱的树木，蜜环菌能轻易吃掉它们。当气温持续上升，当干旱肆虐森林，当入侵的昆虫啃咬树木，当人类选择性砍伐、摧毁植物的多样性，当人们抑制了林火而让可燃的树木能生得更密集……“这些都会为蜜环菌的生长，提供更多的食物和养料。”美国俄勒冈州立大学的火灾生态学家、微生物学家和森林生态学家Ariel Cowan说。

　　Cowan说，巨型真菌达到如今的规模，其实只是个“症状”，而这症状背后有个更大的问题——这个问题就在于人类。例如，倘若人类能允许更多的自然火灾发生，让森林变得不那么密集，这类真菌可能仍然存在在那里，但会更小，更不容易引起麻烦——它会成为一个被动的回收者，而不是死亡的信使。“ 它利用了我们破坏生态系统的事实，”Romero Olivares说。我们对待树木的方式越糟糕，蜜环菌就会变得越大。

　　被蜜环菌利用的漏洞，也正在危及其他巨型生物。在犹他州，人类赶走了狼等食肉动物，野生骡鹿和家养的牛在“潘多”颤杨林中疯狂啃食，“潘多”更新的速度已经赶不上消失的速度了。Rogers说，数千年来帮助“潘多”脱颖而出的特征如今却“对它造成不利的影响”，这片树林正在消亡。生长到如此庞大的规模时，若环境变得不适宜，整个个体就完蛋了。

　　鲨鱼湾海底，澳大利亚海神草（ Posidonia australis ）的草甸｜Rachel Austin via the University of Western Australia

　　澳大利亚海神草的处境比“潘多”好一些，但也未必特别光明。Sinclair说，得益于两倍的基因组，它“可以应对各种各样的环境”。这种海洋植物甚至在大约十年前席卷鲨鱼湾的大规模热浪中幸存下来，当时的热浪“煮熟”了一大批的水下生物。她说，“但如果气候继续恶化，我不知道它还能坚持多久。”

　　最终，这个世界可能会变得过于严酷，甚至连蜜环菌都无法生存；没有人知道它的极限在哪里。蜜环菌在地下生长，土地缓冲了许多因素对它的影响。但它确实也需要依赖宿主。Bogar说，在一定程度上，“ 发生在植物身上的事情，也会发生在真菌身上”。这样一个未来，是发人深省的。Anderson说：“对我们而言，一个能够消灭蜜环菌的世界也会真正伤害到我们。”

　　Rogers在观察日渐枯萎的“潘多”时一直在思考，失去这么大的个体意味着什么。“潘多”、巨型真菌和澳大利亚海神草都在几千年的时间里，不受阻碍地茁壮成长。他说，这些个体近期出现任何命运的逆转，都会“反弹到人类身上”。

　　不管一株植物或真菌有多大，它的死亡给人类带来的痛苦可能比不上一头蓝鲸的死亡。毕竟蓝鲸是有大脑、心脏的动物，周身被皮肤包裹，有骨架支撑。而巨大的植物或真菌死亡事件，我们经历许多次也未必会难过。但巨型生物的死亡从来不是孤立的。“潘多”、巨型真菌和海神草太大了，以至于它们的命运与周围的环境交织在一起。它们的消失将危及依赖它们生存的动植物。如果它们死了，那将意味着生态系统中的大屠杀——不只是逝去一个，而是逝去很多个。

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