贝隆达·L
蒙哥马利，对话 长叶松通过菌根相互支持，菌根是某些真菌和树木根部之间的互利关系
信用:贾斯汀·迈森/Flickr，CC BY-SA 作为一个物种，人类天生就乐于合作
这就是为什么在新冠肺炎大流行期间，对我们许多人来说，上锁和远程工作都很困难
对于其他生物来说，社交距离更自然
我是一名植物科学家，多年来一直在研究光信号是如何影响植物的，从植物生命周期的最开始——种子的萌发——一直到叶子掉落或死亡
在我的新书《植物的教训》中，我探索了我们可以从植物行为的环境调节中学到什么
一个关键的教训是，植物有能力发展相互依存关系，但也要避免这种关系，因为这种关系可能会造成损害
一般来说，植物在它们的生态系统中不断地与其他生物交流和接触
但是，当这些持续的联系威胁到弊大于利的时候，植物会表现出一种社交距离
联系和相互依赖的力量 条件好的时候，大多数工厂都是联网的
绝大多数植物的根上或根内都有真菌
真菌和根一起形成被称为菌根的结构，类似于网状的网
菌根提高了宿主植物通过根部吸收水分和养分的能力，如氮和磷
作为回报，植物与它们的真菌伙伴分享它们通过光合作用产生的糖
因此，真菌和宿主植物是紧密相连的，并且相互依赖以生存和茁壮成长
菌根连接可以在一个功能网络中连接多种植物
当植物产生的糖分超过它们所需时，它们可以通过这种相互连接的根-真菌网络来分享这些糖分
通过这样做，他们确保社区中的所有植物都能获得它们生长所需的能量
换句话说，这些联系超出了单一宿主植物及其真菌伙伴
它们创造了植物和真菌的社区关系和相互依赖的网络
外部环境的因素，如光合作用可用的光量和植物周围的土壤成分，可以微调这些网络中的连接
分枝杆菌也是沟通的渠道
科学家已经证明，植物通过真菌网络将防御性化学物质(如促进抗虫害的物质)传递给其他植物
这些连接也允许受到蚜虫或其他类似害虫攻击的植物向邻近的植物发出信号，先发制人地激活它们自己的防御反应
真菌群落是植物根和真菌的活体群落，它们从相互关系中受益
什么时候保持距离更安全 分享有助于其他植物抵御危险的资源或信息是植物生态系统中连通性和相互依存性力量的一个有价值的例子
然而，有时生存需要植物断开
当光或营养等环境因素变得足够稀少，以至于宿主植物可以通过光合作用产生足够的糖来支持自身的生长时，在一个更大的社区网络中保持活跃的相互联系可能是危险的
在这种情况下，宿主植物从分享有限的糖供应中损失的要比从水和营养网络中获得的多
在这种时候，植物可以通过限制与其真菌伙伴交换的物质数量来限制菌根的连接和发育，并避免建立新的连接
这是一种物理距离的形式，当植物的能量供应有限时，这种距离可以保护植物的自我维持能力，使它们能够长期生存
当条件改善时，植物可以恢复与它们的真菌伙伴共享，并建立额外的联系和相互依赖
再一次，他们可以从与其扩展的植物和真菌群落共享生态系统的资源和信息中获益
看看这棵2yo杰克松幼苗根部神奇的白色菌根吧！这些有助于火灾后养分吸收和森林再生
知道是什么吗？#FungalFriday pic
推特
com/I90jof0u7R— Nicola J日(@ n _ J _ Day)2018年8月17日 认识亲属和合作 社交距离并不是植物在世界上取得成功的唯一方法
它们也识别相关植物，并相应地调整它们的分享或竞争能力
当通过真菌网络相互连接的植物是近亲时，它们与该网络中的真菌共享的糖比其他植物亲缘关系更远时要多
树木利用真菌网络互相发送信息——一些物种劫持系统来破坏它们的对手
优先考虑亲属可能让我们觉得非常熟悉
像其他生物一样，人类经常积极帮助我们的亲属生存
人们有时会说这是为了确保“家族的名字”能够流传下去
对植物来说，支持亲戚是确保它们遗传基因的一种方式
植物也可以改变环境的某些方面，以更好地支持它们的生长
有时候，土壤中存在的基本营养物质以植物无法吸收的形式被“锁住”:例如，铁可以以非常类似于铁锈的形式与其他化学物质结合在一起
当这种情况发生时，植物可以从根部分泌化合物，将这些营养物质溶解成植物可以容易利用的形式
植物可以以这种方式单独或集体地改变它们的环境
植物的根可以向同一个方向生长，这种协同过程被称为群集，类似于蜜蜂群或鸟群
这种密集的根系使植物能够在特定的土壤区域释放出大量的化学物质，从而释放出更多的养分供植物使用
更好的在一起 菌根共生、亲缘识别和协同环境转变等行为表明，总的来说，植物在一起更好
通过与外部环境保持一致，植物可以决定何时一起工作，培养相互依赖比单独行动要好
当我思考植物和真菌之间这些可调的联系和相互依赖时，我不断得到灵感——尤其是在这大流行的一年
当我们在一个不断变化的世界中前进时，植物为人类提供了关于独立、相互依存和相互支持的各种课程
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