2025-06-07 17:32来源:本站
每年,植物将35.8亿吨的碳转移给菌根真菌,它们的地下伙伴——事实上,如果这些碳是冰的话,足够覆盖1.12亿个NHL冰球场。然而,包括阿尔伯塔大学(University of Alberta)研究员在内的一组专家在一篇新论文中指出,将巨额转移视为某种经济市场的主流科学理论可能是不正确的。
从市场的角度来看,碳是与真菌提供的营养物质进行交易的,这是一种受经济原则支配的伙伴之间的资源交换。
然而,新的研究建议重新思考这些对环境至关重要的系统是如何工作的。
“许多研究人员都有一个假设,即碳与营养物质的交换是直接相关的,而且转移的数量是基于市场经济的。市场是人类构建的,似乎不适用于这里,”亚利桑那大学农业、生命与环境科学学院副教授、该论文的合著者贾斯汀·喀斯特说。“我们没有发现贸易的证据。”
这项研究发表在《新植物学家》杂志上。
她警告说,错误应用经济模型阻碍了对菌根(植物和地下真菌之间的相互关系)的理解,这反过来又会降低我们充分理解真菌如何发挥作用的能力,包括它们在植物生长和碳封存中的作用。
喀斯特说:“这种经济类比可能使我们忽视了菌根功能的其他可能性。”
在菌根中,资源沿相反方向移动;菌根真菌以脂质和糖的形式接受碳,而植物则接受磷和氮等营养物质。
喀斯特说,这种资源流动通常是通过所谓的生物市场模型来构建的,作为一种理解菌根如何在千万年中保持这种相互关系的方法。
另一个极端是最近的另一种理论,称为“剩余C”假说,该理论认为植物通常产生的糖多于生长所需的糖,菌根真菌是一个吸收这些多余碳的汇。
喀斯特解释说:“这意味着有多少碳被转移到真菌中与植物的营养输送无关。”
在回顾和分析了来自广泛科学研究的证据后,喀斯特和她的合著者没有找到对生物市场模型的有力支持。
“我们没有发现直接调节的经验证据,并且拒绝‘价格’——每单位营养物质的碳单位数量——调节碳向真菌转移的观点。相反,我们发现更多的证据支持碳会被最强的菌根真菌吸收的理论,”她说。
与此同时,他们的研究表明,菌根植物的生长与营养吸收有关,而不是与碳转移有关,这意味着不是碳转移到菌根真菌的数量减少了植物的生长,而是真菌传递或不传递的营养的数量。从这个意义上说,碳转移到菌根真菌对植物来说是不昂贵的。
研究人员总结说,总的来说,这些发现更符合盈余C理论,而不是市场模型。
Karst补充说,这些观察结果强调了超越经济模型的局限性来更多地了解植物和菌根真菌之间的关键相互作用的重要性,例如,这些相互作用可能对环境有益。“大量的碳从植物流向真菌,真菌是一个巨大的土壤碳库,所以有必要了解这种流动是如何发挥作用的,以利用它来隔离碳。”
Karst指出,他们的综述表明,需要进一步的研究,以更密切地探索关于是什么决定了碳从植物向菌根真菌的转移,以及如何充分测量其碳汇强度的基本问题。
她补充说,虽然碳和营养转移之间直接联系的机制有一天会被发现,但在那之前,研究人员“敦促谨慎”地从经济角度描述这种关系。
“市场的概念对我们来说很熟悉,但菌根的内部运作方式却不熟悉,所以我们需要对理解这些系统如何运作的其他方式保持开放的态度。”