植物的“社交生活”|光合作用|植物|真菌|社交生活|菌根|金合欢

亲子科学时光

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孤木不成林，森林中的树木并不像表面看来那样孑然独立。它们通过某种特殊的网络传递信息、分享食物，甚至向竞争对手发起攻击。

跟随科普作家陶颖，一起倾听植物的窃窃私语吧。

地下菌根网络

树木依靠树根将自身固定于土壤之中。大多数树木的根内部以及周围都生长着真菌菌丝，这种由树根与真菌组成的共生体被称为菌根。菌根盘根错节，编织成了一张网，将生活在邻近区域的众多树木连接在一起，并且可像互联网那样传递信息，有科学家形象地将这种网络称为“树联网”。

据估计，90%的植物都拥有菌根真菌。树木与真菌相互依存，真菌为树木提供来自土壤的水分与养分，而树木则“回报”真菌以糖，两者是一种互利共生的关系。相较于没有菌根的树木，有菌根的树木健康状况更好。菌根的真菌还能促进树木免疫系统发展，有助于森林的繁盛。

林间密语

人们曾以为，真菌与植物只是通过菌根进行简单的养分交换而已。但是，近年来的研究发现，其中还存在更深层次的交互作用。菌根网络将树木连接了起来，实现了树木之间水分、碳元素以及无机盐的相互传送。

植物通过光合作用将阳光转化为生长所需的能量，即糖等碳水化合物，缺乏光照会导致植物的光合作用能力下降。在一项研究中，科学家对被成年树木环绕的小树苗做了遮光处理。按理说，这些树苗会因光照不足而无法获得足够的养分，但实际上它们吸收的养分不降反升。科学家推断，这是周围的成年“母树”将自身的养分输送给了小树苗，才使得后者“衣食无忧”地健康成长。由此看来，树木堪称自然界中的超级互助者，可以利用菌根网络互相救急。

是敌是友

随着“树联网”概念日益盛行，也有科学家表示怀疑。他们认为，树木的互助精神只是一种美好的想象。长期致力于植物社交研究的生物学家称，树木间的互动并非看上去那样“友善”，它们更有可能利用菌根网络谋取私利。

森林中的树木生活不易。面对自然界适者生存的压力，树木必须对水、养分以及阳光等各种有限的资源展开激烈竞争。在森林中，只有那些牢牢扎根于土壤、想方设法汲取生长所需资源的树木才有存活的希望。

因此，从生存竞争的角度出发，树木不会为了“利他”而通过菌根网络将自身养分输送出去。恰恰相反，它们更可能从菌根网络中汲取养分以满足自身需求。也就是说，成年树木不会主动输送养分去帮助小树苗成长，更有可能是小树苗利用菌根网络偷偷从其他树木那里窃取养分，让自己“吃饱喝足”。

树联网“黑客”

自然界中不乏利用菌根网络为自己捞好处的自私自利者。例如，某些品种的兰花会像互联网黑客那样通过菌根网络窃取其他植物的资源。这种“黑客”行径大多持续时间较短，在兰花能够通过光合作用实现自给自足后就会停止。但也有个别品种的兰花无法进行光合作用，只能终身依靠菌根网络“蹭吃蹭喝”。

有些植物还会“投毒”。例如，黑胡桃木会向周围的土壤和菌根网络释放一种名为胡桃醌的化学物质。这种物质会伤害植物的根系，对其生长造成阻碍。而且，植物产生的这些有害生物化学物质极易通过菌根网络传播。

不过，有时植物“投毒”也是事出有因的。科学家发现，葱芥类植物会分泌对周遭物种造成伤害的有毒物质，这些物质却有助于提高葱芥的耐寒性，使其能成功挺过寒冷的冬季，存活下来。许多有毒物质都具有类似的双重特性，正所谓“汝之蜜糖，彼之砒霜”。某些品种的树木分泌毒素是为了阻止昆虫的啃食，这时毒素就相当于防虫剂。当然，这些毒素同时也会阻碍周围植物的生长。当虫害威胁减轻时，树木并不会停止释放毒素，毕竟这样既能防虫又能削弱其他植物竞争力，一箭双雕的好事，何乐而不为呢？

复杂的联系

通过菌根网络彼此相连的树木是否可被视为一个独立的超级生物体？有生物学家表示，这得视情况而定。如果树木遭受虫咬会释放某些化学物质，并通过菌根网络向森林中的其他树木发出警报，这时就有理由认为整片森林是一个内部相互关联、存在信号传递系统的有机整体。

虽然科学家对于树木社交生活的认识才刚刚起步，但有一点基本可以肯定：树木之间依靠菌根网络相连并传输养分等物质。当你在森林中漫步时，不妨想象一下树木是如何在你的脚下隐秘地说着“悄悄话”的。

金合欢树的警报系统

当长颈鹿在啃咬金合欢树的叶子时，后者会释放出一种被称为乙烯气体的化学物质，作为向其他树木报警的信号。这一报警信号最远可传播至50米开外，周围的树木一旦接收到信号会立即向自身树叶部位输送单宁酸。单宁酸会在口腔内产生一种苦涩的味道，这也是未成熟的果实或种子口感很差的原因。大量食用单宁酸甚至可导致大型食草动物生病或死亡。

金合欢树的这招可能会吓退许多“食客”，但长颈鹿技高一筹，懂得如何破解这套报警系统。首先，它们只吃位于上风处的树，而且每棵树只吃数分钟，这样就能避开那些因接到报警信号而导致树叶发苦的树。其次，它们还有另一种有效的进食策略：选择远处“闻”不到乙烯气体味道的树。