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树与树之间,其实一直在聊天澎湃在线

                            

小时候,苏珊娜西马德(SuzanneSimard)经常和兄弟姐妹一起在加拿大的成熟林里漫步,他们用散落的树枝搭建堡垒、搜寻蘑菇和野果,有时还会吃一捧泥土(她喜欢泥土的味道)。她的祖父和几个叔叔在附近当伐木工,他们有选择性地砍伐雪松、花旗松、北美乔松,用马将锯倒的树干拖出树林,尽量减少对环境的危害。那时人们砍伐的树木很少,西马德根本察觉不到什么区别。

森林看上去永恒不变、广袤无垠,针叶树高耸入云,宝石般的雨滴晶莹剔透,蕨类植物和宝铎花随处可见。她体验到的是“原始的自然”,一个神话般完美的世界。当西马德进入加拿大不列颠哥伦比亚大学(TheUniversityofBritishColumbia)就读时,她欣喜地发现了“林学”专业,整个学科都致力于研究她所热爱的领域。选择攻读林学似乎是顺理成章的事。

然而,在美国俄勒冈州立大学(OregonStateUniversity)读研究生时,西马德认识到商业化的皆伐行为已经在很大程度上取代了过去可持续的伐木作业(“皆伐”指的是将林木一次全部或几乎全部伐除的方式,译注)。伐木工人把多样化的森林变成了植被单一的种植园,矮树丛几乎被砍伐殆尽,泥土翻了个底朝天,一座座种植园则间隔均匀地排列在一起。人们认为,没有了竞争,新栽的树木就会茁壮成长。但相比成熟林,它们反而更容易受到病害和气候的威胁。

西马德注意到,只要周围伐除了颤杨、纸桦和三角叶杨,多达10%新栽的花旗松就有可能感染病害并夭折。染病的原因尚不清楚,但新栽的树苗拥有足够的空间,而且相比那些生长在古老而茂密的森林里的树木,它们能接触到更多的阳光和水分,那它们为什么会如此脆弱呢?

西马德猜测答案就藏在泥土里。树木和真菌会在地下互相依存,形成“菌根”:丝状的真菌包裹在树根上并与之结合,帮助树根吸收水分和磷、氮等营养物质,以换取树木通过光合作用产生的富含碳的糖。

研究表明,菌根还能使植物间产生联系,这种联系或许在生态学上具有重要意义,但过去大多数科学家都在温室和实验室里研究菌根,而不是在野外。在撰写博士论文时,西马德决定研究不列颠哥伦比亚的森林中,花旗松和纸桦与真菌的联系。除了她的导师外,大多数男性同行都不以为然。

西马德告诉我说:“老一辈林业学者都问我,为什么不直接研究林木生长情况和产量呢?我对植物间的相互作用更感兴趣,而他们觉得这种课题太女性化了。”

cowichanValley,温哥华岛。

现年60岁的西马德如今是不列颠哥伦比亚大学的森林生态学教授,她对北极地区以及北美温带和沿海森林里的菌根网络开展了近30年的研究。当年,她隐约感到菌根网络可能具有重要意义,而事实证明,她的猜想是正确的。人们因此建立了全新的研究方向,并最终推翻了我们长期以来对森林生态系统的误解。

通过分析植物根尖上的DNA并追踪分子在地下管道中的运动轨迹,西马德发现真菌几乎把森林中的每棵树都联系在一起,甚至包括不同种类的树。碳、水、营养物质、警报信号均可通过这种地下线路在树木之间传递;资源往往会从高大的老树流向低矮的小树;树木还会发出化学警报信号,让周围的树木做好准备、应对危险;与森林地下网络切断了联系的幼苗比其他幼苗更容易夭折;而如果一棵树濒临死亡,有时它会把大量的碳传递给自己的邻居。

尽管当年西马德的同行对她的早期工作持怀疑态度,有的人甚至不屑一顾,但现在,学界普遍认为她是植物交流和行为领域最严谨、最有创新精神的科学家之一。对于西马德已发表的研究,科学期刊《菌根》(Mycorrhiza)联合主编大卫雅诺什(DavidJanos)的评价是“深刻、富有想象力、具有革新精神”。美国密西西比大学研究菌根网络的贾森霍克西马(JasonHoeksema)也认为,“她的确推动了这个领域的发展。”

如今,西马德的一部分研究已被编入教材,许多研究生阶段的林业和生态学课程都会涵盖她的研究成果。理查德鲍尔斯(RichardPowers)则在他年普利策小说奖获奖作品《上层林》(TheOverstory)中,以西马德为原型塑造了富有远见的女主角、植物学家帕特丽夏韦斯特福特(PatriciaWesterford)。今年5月,克诺夫出版社(Knopf)将出版西马德本人的回忆录《寻找母树》(FindingtheMotherTree),这部作品生动翔实地记录了她毕生的探索,她的目标是证明“森林不仅仅是几棵树的集合而已”。

自从达尔文以来,生物学家一直在强调个体的概念。他们认为互不相干的物种之间永远存在竞争,种群内的每个有机体都要为生存和繁衍而不断斗争。最根本的问题在于,自私的基因会为了达成目标锲而不舍。不过有时候,一些科学家会呼吁学界更多地


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