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真菌:在缓解气候危机中扮演更为重要的作用

2022-11-10 21:54 作者:农夫微甜Kew  | 我要投稿

       尽管有些人不承认全球变暖这个正在发生的事实,但随着近十年全球各地的极端气候(干旱和降水)现象频率和强度的增加,我们不得不面对一个环境变得不那么友好的现实。关于缓解全球变暖的措施,人们脑海里最简单的措施就是大量种树,提高土地的森林覆盖率,但这个方法被证实对缓解的作用并不好,只能部分的提高区域环境质量。近期的研究也发现,比起树木或植物的固碳效率,真菌也许比它们更为突出和重要,正如地球绝大部分氧气是由藻类提高而非植物。最近,阿姆斯特丹进化生物学教授Toby Kiers和生物学家Merlin Sheldrake在卫报上发表了一篇观点文章,我翻译成中文,希望大家对真菌的作用有新的认知。以下为全文。

        菌根真菌网络是全球主要的碳汇。当我们摧毁它们时,我们破坏了我们限制全球供暖的努力。在全球范围内,每年至少有 50 亿吨二氧化碳被封存在菌根网络中,这个数量大致相当于美国每年排放的二氧化碳量。如果我们想应对气候危机,我们需要解决一个全球盲点:巨大的地下真菌网络,它们可以封存碳并维持地球上的大部分生命。

       真菌在很大程度上是隐形的生态系统工程师。大多数生活在被称为菌丝体的管状细胞的分支融合网络中。在全球范围内,土壤顶部 10 厘米的真菌菌丝体总长度超过 450 万亿公里,大约是我们银河系宽度的一半。这些共生网络构成了一个古老的生命支持系统,很容易成为生物世界的奇迹之一。

图1

       通过真菌活动,碳进入土壤,支撑着复杂的土壤系统食物网——地球上大约 25% 的物种生活在地下。其中大部分留在土壤中,使地下生态系统成为所有陆地碳 75% 的稳定储存库。但气候变化战略、保护议程和恢复工作忽视了真菌,并主要关注地上生态系统。这是一个问题:地下真菌网络的破坏加速了气候变化和生物多样性丧失,并中断了重要的全球营养循环。这些网络应被视为一种全球公共产品,亟待绘制、保护和恢复。

图2

       真菌处于支持地球上大部分生命的食物网的底部。大约 5 亿年前,真菌促进了水生植物向陆地的移动,真菌菌丝体作为植物根系服务了数千万年,直到植物能够自己进化。这种关联改变了地球及其大气——植物-真菌伙伴关系的演变恰逢大气中二氧化碳含量减少了 90%。今天,大多数植物都依赖菌根真菌——来自希腊语中的真菌 ( mykes ) 和根 ( rhiza )——它们通过根部编织自己,为植物提供重要的营养,保护它们免受疾病侵害,并将它们连接到有时被称为“木网”的共享网络中。这些真菌是植物的基本组成部分,比叶子、木材、果实、花朵甚至根更重要。

图3

       我们正在以惊人的速度破坏地球上的真菌网络。根据目前的趋势,到 2050 年,地球上 90% 以上的土壤将退化。从农业到林业的现代工业都没有考虑到土壤中的生命。尽管菌根真菌提供了多达 80% 的植物养分,但集约化农业实践——通过耕作和施用化肥、杀虫剂和杀菌剂的结合——严重降低了真菌网络的丰度、多样性和物理完整性。伐木对地下造成严重破坏,使菌根真菌的丰度减少了 95%,真菌群落的多样性减少了 75%。2018 年发表的一项大型研究表明整个欧洲的树木健康状况令人堪忧,这是由于化石燃料燃烧和农业肥料造成的氮污染造成的菌根关系破坏造成的。

       菌根真菌网络占土壤生命质量的1/3到1/2,是全球主要的碳汇。当我们摧毁它们时,我们就破坏了我们限制全球变暖的努力。植物向它们的真菌伙伴提供碳以换取氮和磷等营养物质——构成你体内 DNA 的大部分磷都会通过菌根真菌。在它们的交换中,植物和真菌参与复杂的交易策略,达成妥协并解决令人眼花缭乱的复杂权衡。这些数以亿计的微观交易决策的影响遍及整个大陆。

图4

       在全球范围内,每年至少有 50 亿吨二氧化碳被封存在菌根网络中,这个数量大致相当于美国每年排放的二氧化碳量(未公布的数据表明这个数字接近 170 亿吨)。即使是真菌网络流行率的小幅减少也会产生重大影响:现在欧洲土壤中储存的碳仅释放 0.1% 就相当于 1 亿辆汽车的年排放量。

        菌根真菌是支持地球生物多样性的关键生物;当我们破坏它们时,我们就会危及我们所依赖的生物体的健康和复原力。真菌网络形成一个粘性活缝,将土壤粘在一起;去除真菌,地面被冲走。菌根网络增加了土壤可以吸收的水量,减少了多达 50% 的因降雨而从土壤中渗出的养分。它们使植物对干旱的敏感性降低,对盐分和重金属的抵抗力更强。它们甚至可以提高植物的抵抗能力通过刺激防御性化学物质的产生来抵御害虫的攻击。目前对地上生物多样性的关注忽略了一半以上最具生物多样性的地下生态系统,因为地上生物多样性最高的地区并不总是土壤生物多样性最高的地区。

图5

      菌根真菌网络及其管理的养分流动和过程应被视为全球公共产品,类似于清洁的空气和水。几千年来,在世界许多地方,传统的耕作和土地管理实践一直关注土壤的健康,因此暗中支持植物的真菌关系。但在今天,我们的耕作和处理方式已经严重的威胁到了土壤健康和真菌的生境,我们必须对当前行为有所改变。

英文原文链接:
https://www.theguardian.com/commentisfree/2021/nov/30/fungi-climate-crisis-ally#comments

这是我在今日头条发表的文章,搬到B站分享。通过此文,希望你对真菌的价值有更深层的理解,保护环境从来都不是一个人的事情。


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