“母树”真实存在吗？

在不列颠哥伦比亚省的森林中，最近的野火使烟雾飘过边界，使蓝色的夏日天空变得暗淡。过去 30 年的一系列研究表明，高大的古树会向周围的幼苗传递资源和信息。理论上，这种“母性”可以帮助被烧毁的土地更快地恢复，增加土壤中二氧化碳的储存量，并提高整个自然系统的恢复力。

这个想法似乎借鉴了关于古树和它们培育的魔法森林的睡前故事；验证了关于所有类型的生物都会养育其幼崽的信念；保证了大自然固有的善良，合作胜过竞争。

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但最近有两篇论文对“母树”解释的证据提出了质疑。这些森林老树是否充当了新一代的守护者，保护他们免受干旱、疾病和森林砍伐的伤害？还是它们之间的关系要复杂得多？

什么是‘母树’？

“母树”一词是由一位名叫苏珊娜·西玛德 (Suzanne Simard) 的加拿大科学家在 21 世纪创造的，她生长在不列颠哥伦比亚省莫纳希山脉的一个伐木工家庭。该山脉上的原始森林支撑着蓬勃发展的木材产业超过一个世纪。

在她的著作《寻找母树》中，西玛德描述了童年在森林中漫步的经历，对花旗松和黄松等长寿树木与它们所栖息的生态系统之间的密切联系有了深刻的了解。后来，她学习了林业，成为加拿大林业部的一名研究科学家，现在在英属哥伦比亚大学任教并领导一个实验室。

童年经历和数十年的科学研究使她得出了在林业管理方面具有革命性意义的结论，并认为物种必须竞争才能生存。西玛德提出，数百年甚至数千年历史的大树可以通过一种名为菌根的地下真菌网络向幼苗发送碳、养分、水、激素甚至警报信号。她在写作和采访中将这些树木描述为“母亲”，并认为它们对于让地球上的森林更好地适应气候变化至关重要。

“我们需要保存遗产、母树和网络、木材和基因，这样它们才能将智慧传递给下一代树木，从而抵御未来的压力，”西玛德在 2016 年的 Ted Talk 中说道。“我们需要成为自然资源保护者。”

有什么科学证据？

一些林业研究人员警告称，母树观点过于科学。2 月份发表在《自然生态与进化》杂志上的一篇论文回顾了 26 项研究，这些研究探讨了地下真菌网络转移资源的能力以及母树是否向幼苗输送资源。

这些研究跨越了大洲、实验设计、森林和土壤类型。作者发现，在大约 80% 的研究中，与附近树木相关的菌根网络对周围种植的幼苗没有任何好处。在 18% 的研究中，幼苗确实受益。而在更小的子集中，这些树木及其菌根网络实际上损害了其他树木

“大树在森林中发挥着许多重要的生态作用，”这篇论文的主要作者、阿尔伯塔大学教授贾斯汀·卡斯特说。“但关于它们的作用以及它们如何与这些真菌合作作为土壤中的被动管道并在树木的指挥下发挥作用的这种流行观点，并没有真正的证据。”

部分问题在于这 26 项研究之间存在太大的差异，因此很难对母树（或卡斯特更喜欢称之为“大而古老的树木”）做出整体结论。

“实验在不同的森林中进行，结果也不同：幼苗与成熟树木的距离、种子类型或土壤类型，以及上层树木是否死亡，”卡斯特解释道。“这些背景特征太多了，根本无法概括。我们建议，我们需要进一步了解，造成这种变化的原因是什么？

另一个问题是，支持母树理论的大多数研究都来自实验室研究，莫顿植物园的土壤生态学家梅根·米奇利 (Meghan Midgley) 解释道，她不是最近这篇评论的作者。“我们无法在森林中观察到它，而我们真正希望看到这种关系发生的地方就是森林。”

这个想法可能非常吸引人，但科学家却因此而产生了偏见。“还有其他解释尚未被研究承认，”卡斯特说。例如，一种常见的实验设计使用网袋，鼓励不同类型的真菌生长，这可能会使结果产生偏差。

PopSci就这些科学不确定性联系了西马德和母亲树项目，但截至本文发表尚未收到回复。

真菌起什么作用？

专家们一致认同的一点是，母树之争中真菌与树木有着独特的关系。米奇利研究的是这种共生生物亚群，它们生长在树的根系上，使树能够获得土壤深处的水分和养分。作为回报，这些客人会获得真菌无法自行生产的碳。米奇利说：“从热带到北方森林，树木都与真菌联系在一起。这种关系在进化的大部分时间里已经建立起来了。

这些协同真菌对植物也有整体有益作用。“数百项研究表明，没有真菌时植物的生长不如有真菌时好，”米奇利补充道。“还有一些证据表明，它们可以帮助保护植物免受地下病原体的侵害或不被地下无脊椎动物吃掉，因此它们可以为植物发挥多种作用。”

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了解了这一点，森林管理者在野火后恢复生态系统时可能会考虑真菌以及大型古树。然而，米奇利说，目前还没有足够的证据支持具体的策略，比如将真菌引入被野火破坏的森林。

她和卡斯特都建议进行进一步研究，以帮助科学家更好地了解成熟树木之间的差异以及它们与真菌和森林其他部分的关系。“为什么幼苗有时对老树没有反应、有积极反应或有消极反应？”卡斯特说。“我们不知道这些问题的答案，但我认为找出答案很重要。”