瑞典隆德大学研究真菌回收策略影响森林碳储存
一些真菌铺张浪费,而另一些则精于回收——这两种截然不同的生存策略,正深刻影响着森林中能储存多少碳。隆德大学的一项最新...
一些真菌铺张浪费,而另一些则精于回收——这两种截然不同的生存策略,正深刻影响着森林中能储存多少碳。隆德大学的一项最新研究揭示了真菌如何管理构建其微观世界的“身体”——菌丝体网络。这项发表于[期刊名称,如原研究已发表可补充]的成果,为我们理解全球碳循环和气候模型提供了全新的视角。
微观世界的“节俭者”与“挥霍者”
研究人员聚焦于真菌在生长过程中如何回收利用自身的菌丝体。借助微流控芯片技术——一种能够在微观通道中精确操控和分析极少量流体的前沿平台——他们得以实时观察和量化这一过程。实验结果表明,营养物质的可用性直接调控了真菌的回收效率。
两种截然不同的生存策略
“研究结果清晰地揭示了真菌世界存在两种泾渭分明的生存策略,”隆德大学生物学研究员迪米特里奥斯·弗洛达斯解释道。“我们称之为‘浪费型’群体和‘节俭型’群体。前者在生长后会留下大量无活性的菌丝体残骸,而后者则在生长过程中就迅速将大部分衰老的菌丝体回收再利用。”
这两种策略与真菌的生态位和生活史紧密相关。
“浪费型”的快速生活者:这类真菌通常定殖于寿命较短的木质基质,例如细小的树枝和枯枝。它们奉行“快速生活,尽早繁殖”的策略,生命周期短暂。正因如此,它们无暇将宝贵能量投入到菌丝体的精细回收上,而是专注于快速生长和繁殖,抢占资源。
“节俭型”的长寿定居者:与前者相反,节俭型真菌通常栖息于大型原木等持久性资源上,生命周期可长达数年。通过高效回收自己的菌丝体,它们不仅能够将宝贵的氮、磷等养分保留在体内循环利用,还能减少因菌丝体暴露而吸引来的弹尾虫、螨虫等“窃食者”以及竞争性微生物的侵扰。菌丝体的及时回收,有效地将养分“藏”了起来,减少了生态系统中其他生物的可利用部分。
“备用网络”的意外发现
研究中最令人惊奇的发现莫过于节俭型真菌的回收行为。“我们原本以为,宏观上生长缓慢、能在树干上存活数年的真菌,其微观代谢也应该很慢。但结果恰恰相反,它们回收菌丝体的速度最快,”隆德大学的另一位研究员克里斯汀·阿莱克利特表示。“同时,它们并非彻底地‘吃干抹净’,而是总是留下一小部分活跃的菌丝体网络,就像一个随时待命的‘备用基底’。一旦周围环境出现新的食物资源或养分脉冲,这个网络就能迅速响应,重新激活生长。这是一种兼具节俭与前瞻性的精妙策略。”
森林碳汇的隐藏开关
这一发现对气候科学意义重大。真菌是森林生态系统中主要的分解者,它们在分解木材释放二氧化碳的同时,也将一部分碳封存在自身的菌丝体和有机质中。不同的回收策略直接决定了碳的去向:是迅速被呼吸释放回大气,还是以稳定的形式(如难以降解的菌丝体残骸和代谢产物)被封存在土壤里。
“真菌在森林碳封存中扮演着核心角色,但不同种类的真菌做着截然不同的工作,”迪米特里奥斯·弗洛达斯总结道。“这项研究首次让我们得以窥见真菌隐秘的生活细节,并精确量化它们对碳循环的贡献。它生动地说明了,保护生物多样性,就是保护地球生态系统功能的完整性,因为从微观到宏观,每一个环节都紧密相连。”
微观世界的“节俭者”与“挥霍者”
研究人员聚焦于真菌在生长过程中如何回收利用自身的菌丝体。借助微流控芯片技术——一种能够在微观通道中精确操控和分析极少量流体的前沿平台——他们得以实时观察和量化这一过程。实验结果表明,营养物质的可用性直接调控了真菌的回收效率。
两种截然不同的生存策略
“研究结果清晰地揭示了真菌世界存在两种泾渭分明的生存策略,”隆德大学生物学研究员迪米特里奥斯·弗洛达斯解释道。“我们称之为‘浪费型’群体和‘节俭型’群体。前者在生长后会留下大量无活性的菌丝体残骸,而后者则在生长过程中就迅速将大部分衰老的菌丝体回收再利用。”
这两种策略与真菌的生态位和生活史紧密相关。
“浪费型”的快速生活者:这类真菌通常定殖于寿命较短的木质基质,例如细小的树枝和枯枝。它们奉行“快速生活,尽早繁殖”的策略,生命周期短暂。正因如此,它们无暇将宝贵能量投入到菌丝体的精细回收上,而是专注于快速生长和繁殖,抢占资源。
“节俭型”的长寿定居者:与前者相反,节俭型真菌通常栖息于大型原木等持久性资源上,生命周期可长达数年。通过高效回收自己的菌丝体,它们不仅能够将宝贵的氮、磷等养分保留在体内循环利用,还能减少因菌丝体暴露而吸引来的弹尾虫、螨虫等“窃食者”以及竞争性微生物的侵扰。菌丝体的及时回收,有效地将养分“藏”了起来,减少了生态系统中其他生物的可利用部分。
“备用网络”的意外发现
研究中最令人惊奇的发现莫过于节俭型真菌的回收行为。“我们原本以为,宏观上生长缓慢、能在树干上存活数年的真菌,其微观代谢也应该很慢。但结果恰恰相反,它们回收菌丝体的速度最快,”隆德大学的另一位研究员克里斯汀·阿莱克利特表示。“同时,它们并非彻底地‘吃干抹净’,而是总是留下一小部分活跃的菌丝体网络,就像一个随时待命的‘备用基底’。一旦周围环境出现新的食物资源或养分脉冲,这个网络就能迅速响应,重新激活生长。这是一种兼具节俭与前瞻性的精妙策略。”
森林碳汇的隐藏开关
这一发现对气候科学意义重大。真菌是森林生态系统中主要的分解者,它们在分解木材释放二氧化碳的同时,也将一部分碳封存在自身的菌丝体和有机质中。不同的回收策略直接决定了碳的去向:是迅速被呼吸释放回大气,还是以稳定的形式(如难以降解的菌丝体残骸和代谢产物)被封存在土壤里。
“真菌在森林碳封存中扮演着核心角色,但不同种类的真菌做着截然不同的工作,”迪米特里奥斯·弗洛达斯总结道。“这项研究首次让我们得以窥见真菌隐秘的生活细节,并精确量化它们对碳循环的贡献。它生动地说明了,保护生物多样性,就是保护地球生态系统功能的完整性,因为从微观到宏观,每一个环节都紧密相连。”