尽管拥有庞大的根系,树木往往仍无法从土壤中吸收足够的水分和养分以供健康生长。因此,大多数陆生植物在进化过程中与真菌形成了共生关系。这些菌根真菌要么包裹在根系周围,要么穿透根系的细胞,它们从树木光合作用产生的糖分中获取一部分作为能量来源。作为交换,树木则从真菌处获得磷酸盐、硝酸盐等养分以及水分,形成一种缺乏浪漫色彩的利益婚姻。
双重共生拓展生存空间
苏黎世大学(UZH)与瑞士农业研究所(Agroscope)的研究人员以全球分布的400多种不同树种为基础,证明许多树种进一步优化了这种合作机制。尽管大多数树种仅与单一类型的菌根真菌建立关联,但UZH植物与微生物生物学系的研究员伊多·罗格指出:"部分木本植物会同时与两种真菌类型结成联盟。"
研究显示,此类"双重共生"关系能提升树木的适应能力:使其对干旱敏感度降低,应对营养匮乏的能力增强。首席研究员罗格解释道:"因此这类树种能够开拓的疆域,远超仅与单一真菌共生的树种。"这些树木占据的更广阔地理分布与扩展的环境生态位,与其系统发育结构和进化历程无关。
增强耐热抗旱能力
与两种不同菌根真菌的同步共生关系,通过扩大根系覆盖的土壤剖面范围及提升应对多样化土壤特性的能力,增强了树木营养供给的多样性。UZH教授马塞尔·范德海登指出:"我们的发现表明,与两类真菌的'多重共生'是树木适应更严苛环境条件的策略,使其得以在营养贫瘠的生态位定植,并耐受更恶劣的气候。"因此,具有双重共生关系的树木在干旱地区的分布显著多于多雨生境。
范德海登阐释道:"林业领域未来可运用此认知,筛选专精于双重真菌共生的树种。因为它们可能更善于应对持续的全球变暖,并可用于干旱气候区的生态拓殖。"
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Journal Reference:
Ido Rog, David Lerner, S. Franz Bender, Marcel G. A. van der Heijden.The Increased Environmental Niche of Dual‐Mycorrhizal Woody Species.Ecology Letters, 2025; 28 (5) DOI:10.1111/ele.70132
2025-08-03
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