每年，植物將35.8億噸的碳轉(zhuǎn)移給菌根真菌，它們的地下伙伴——事實(shí)上，如果這些碳是冰的話，足夠覆蓋1.12億個NHL冰球場。然而，包括阿爾伯塔大學(xué)(University of Alberta)研究員在內(nèi)的一組專家在一篇新論文中指出，將巨額轉(zhuǎn)移視為某種經(jīng)濟(jì)市場的主流科學(xué)理論可能是不正確的。

從市場的角度來看，碳是與真菌提供的營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行交易的，這是一種受經(jīng)濟(jì)原則支配的伙伴之間的資源交換。

然而，新的研究建議重新思考這些對環(huán)境至關(guān)重要的系統(tǒng)是如何工作的。

“許多研究人員都有一個假設(shè)，即碳與營養(yǎng)物質(zhì)的交換是直接相關(guān)的，而且轉(zhuǎn)移的數(shù)量是基于市場經(jīng)濟(jì)的。市場是人類構(gòu)建的，似乎不適用于這里，”亞利桑那大學(xué)農(nóng)業(yè)、生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院副教授、該論文的合著者賈斯汀·喀斯特說。“我們沒有發(fā)現(xiàn)貿(mào)易的證據(jù)?！?/p>

這項(xiàng)研究發(fā)表在《新植物學(xué)家》雜志上。

她警告說，錯誤應(yīng)用經(jīng)濟(jì)模型阻礙了對菌根(植物和地下真菌之間的相互關(guān)系)的理解，這反過來又會降低我們充分理解真菌如何發(fā)揮作用的能力，包括它們在植物生長和碳封存中的作用。

喀斯特說:“這種經(jīng)濟(jì)類比可能使我們忽視了菌根功能的其他可能性?！?/p>

在菌根中，資源沿相反方向移動;菌根真菌以脂質(zhì)和糖的形式接受碳，而植物則接受磷和氮等營養(yǎng)物質(zhì)。

喀斯特說，這種資源流動通常是通過所謂的生物市場模型來構(gòu)建的，作為一種理解菌根如何在千萬年中保持這種相互關(guān)系的方法。

另一個極端是最近的另一種理論，稱為“剩余C”假說，該理論認(rèn)為植物通常產(chǎn)生的糖多于生長所需的糖，菌根真菌是一個吸收這些多余碳的匯。

喀斯特解釋說:“這意味著有多少碳被轉(zhuǎn)移到真菌中與植物的營養(yǎng)輸送無關(guān)?！?/p>

在回顧和分析了來自廣泛科學(xué)研究的證據(jù)后，喀斯特和她的合著者沒有找到對生物市場模型的有力支持。

“我們沒有發(fā)現(xiàn)直接調(diào)節(jié)的經(jīng)驗(yàn)證據(jù)，并且拒絕‘價格’——每單位營養(yǎng)物質(zhì)的碳單位數(shù)量——調(diào)節(jié)碳向真菌轉(zhuǎn)移的觀點(diǎn)。相反，我們發(fā)現(xiàn)更多的證據(jù)支持碳會被最強(qiáng)的菌根真菌吸收的理論，”她說。

與此同時，他們的研究表明，菌根植物的生長與營養(yǎng)吸收有關(guān)，而不是與碳轉(zhuǎn)移有關(guān)，這意味著不是碳轉(zhuǎn)移到菌根真菌的數(shù)量減少了植物的生長，而是真菌傳遞或不傳遞的營養(yǎng)的數(shù)量。從這個意義上說，碳轉(zhuǎn)移到菌根真菌對植物來說是不昂貴的。

研究人員總結(jié)說，總的來說，這些發(fā)現(xiàn)更符合盈余C理論，而不是市場模型。

Karst補(bǔ)充說，這些觀察結(jié)果強(qiáng)調(diào)了超越經(jīng)濟(jì)模型的局限性來更多地了解植物和菌根真菌之間的關(guān)鍵相互作用的重要性，例如，這些相互作用可能對環(huán)境有益?！按罅康奶紡闹参锪飨蛘婢?，真菌是一個巨大的土壤碳庫，所以有必要了解這種流動是如何發(fā)揮作用的，以利用它來隔離碳?！?/p>

Karst指出，他們的綜述表明，需要進(jìn)一步的研究，以更密切地探索關(guān)于是什么決定了碳從植物向菌根真菌的轉(zhuǎn)移，以及如何充分測量其碳匯強(qiáng)度的基本問題。

她補(bǔ)充說，雖然碳和營養(yǎng)轉(zhuǎn)移之間直接聯(lián)系的機(jī)制有一天會被發(fā)現(xiàn)，但在那之前，研究人員“敦促謹(jǐn)慎”地從經(jīng)濟(jì)角度描述這種關(guān)系。

“市場的概念對我們來說很熟悉，但菌根的內(nèi)部運(yùn)作方式卻不熟悉，所以我們需要對理解這些系統(tǒng)如何運(yùn)作的其他方式保持開放的態(tài)度?！?/p>