这个故事的另一个版本发表在《科学》杂志377卷6602期。下载

智利的维拉里卡国家公园——今年早些时候，形形色色的真菌学家爬上了Lanín火山的玄武岩山坡，地势较低的地方的绿色树叶让位给了秋天的金色和红色。智利著名的阿劳卡利树——通常被称为猴子拼图树——很快就出现了，它们多刺的树枝欢快地向上弯曲，就像许多猫的尾巴。

在这些雄伟的树木下，科学家们关注的是一些远不那么迷人的东西——实际上，几乎是看不见的:菌根真菌，一种与阿劳卡菌根和这片森林中几乎所有其他植物的根交织在一起的微小生物。这个多国研究团队来这里收集土壤样本，他们希望在DNA测试的帮助下，能准确地揭示哪些真菌生活在这里，以及它们如何支持这种复杂的植物群组合。在筋疲力尽的一天结束时，包括在浓密的灌木丛中穿行，这些真菌猎人已经把来自不同地方的泥土装满了七个小塑料袋。“如果每个袋子里有100种被描述的真菌，我不会感到惊讶”，真菌学家朱利安娜·弗奇(Giuliana Furci)说，她是智利非营利真菌基金会(真菌基金会)的创始人，也是这次考察的领导人之一。

4月的攀登也是某种程度上的道路测试:地下网络保护协会(spin)——一个新的以真菌为重点的非营利组织——希望进行的许多调查中的第一次。它已经筹集了约350万美元，用于绘制菌根真菌的全球分布图，这是一项雄心勃勃的努力。菌根真菌可以创建地下网络，这些网络被认为在塑造生态系统方面发挥着关键作用，但往往被忽视。

阿姆斯特丹自由大学的生态学家Toby Kiers说:“土壤中高达50%的活生物量都是这些网络。”Toby Kiers是该组织的联合创始人，也是智利远征队的领导者之一。“我们必须弄清楚他们在哪里，在做什么。”

spin的做法很大胆，甚至夸大其词。该项目于去年秋天启动，发起了一场媒体宣传运动，包括一些漂亮的视频，主张社会必须做更多的研究和保护真菌，以保护生物多样性和遏制气候变化。spin的研究人员称自己为“myconauts”，向未知领域进发。他们穿着印有“保护地下”字样的定制蓝色连体裤拍摄宣传照片或在野外工作。(“我真的很喜欢连体裤，”基尔斯说。)一个纪录片摄制组跟随spin的科学家们进入智利进行第一次探险。灵长类动物学家简·古道尔和畅销书作家迈克尔·波伦等名人都已签约成为该协会的顾问。

然而，一些研究人员对SPUN绘制地图的工作是否会产生很大的实际影响持怀疑态度，他们指出，自然资源保护主义者已经在保护藏有真菌和储存使地球变暖的碳的森林和其他生态系统。其他人质疑这些调查是否会显著增加科学家已经知道的东西，部分原因是spin只研究真菌群落的一个部分:那些与植物根系形成联系的部分。

阿卜杜拉国王科技大学的植物科学家Heribert Hirt说:“在我看来，绘制单一微生物类别的地图太局限了，无法理解整体情况。”“我相当怀疑我们是否真的能从这个大型科学项目中学到很多东西。”

但是，SPUN让土壤真菌更容易被发现的努力受到大多数真菌学家的欢迎，这些真菌学家经常感到自己和他们研究的生物一样被忽视。“我认为这样的事情以前从未发生过，”斯坦福大学真菌学家卡比尔·皮伊(Kabir Peay)说，他是SPUN的顾问。“有慈善家有远见和兴趣支持这类活动，这令人惊讶。”

不管你是否认同，真菌都是地球生态系统不可或缺的一部分。它们比陆地动植物早进化了数亿年。通过分解岩石和释放养分，它们帮助植物在5亿年前定居在陆地上。时至今日，大多数陆地植物部分地通过与菌根真菌合作获得水分和养分，而菌根真菌生长在它们的根部上，通常也会进入根部。(粗略地说，“菌根”就是“真菌根”)一些植物80%的磷——一种重要的营养物质——来自真菌。一些真菌构建了复杂的地下网络，被称为菌丝体，可以延伸数公里。“哪里有根，哪里就有真菌，”基尔斯说。

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尽管它们的普遍性和重要性，然而，真菌挑战了生物学范式，并没有简单的描述。例如，许多人认为是经典真菌的蘑菇，只是更大生物的孢子形成的附属物，通常隐藏在人们的视线之外。早期生物学家把真菌和植物归为一类，尽管它们不进行光合作用。直到1969年，科学家才认识到真菌是一个独立的生命王国。(Furci更喜欢用“菌群”这个词)很难定义一种单独的真菌:“一种”菌丝可以拥有许多细胞核，但这些细胞核并不总是拥有相同的DNA。那么菌丝是一个个体，还是每个细胞核?

在全球科学和保护议程中，真菌往往处于二等地位。尽管老虎、鲸鱼和兰花等具有视觉震撼和魅力的物种已经引起了人们的关注，但只有不到600种真菌物种的保护状况得到了评估。芝加哥植物园的首席科学家格雷格·穆勒(Greg Mueller)说，“真菌被视为植物的从属群体”。但一些研究人员对此做出了不同的回应:穆勒半开玩笑地说，也许“植物的存在只是为了喂养真菌。”

以基尔斯为例，他们采取了一种真菌优先的世界观。她在美国长大，在巴拿马的史密森尼学会热带研究站逗留期间迷上了真菌。在阿姆斯特丹的实验室里，她使用显微镜和荧光等工具来揭示营养物质是如何通过菌丝网络流动的。在一篇被高度引用的论文中，基尔斯的团队展示了一种菌根真菌可以通过将其他营养物质输送到植物的根部来奖励那些为其提供丰富糖分的植物，而通过扣留营养物质来“惩罚”那些更吝啬的植物。基尔斯说，这样的结果表明，真菌可以行使真正的权力和代理。

但这样的实验极大地简化了在自然生态系统中传输水和营养物质的难以控制的网络。这种脱节让基尔感到沮丧。“你会想:‘天哪，这和现实世界发生的事情有多大的不同?’”

2020年9月，基尔斯在Zoom上遇到了美国生态学家科林·阿弗里尔，当时这个问题就悬而未决。Averill在生态学家Thomas Crowther的Zürich-based实验室工作，该实验室专门绘制生物的全球分布图，如树木、线虫和菌根真菌，使用计算机算法“填充”缺乏实地数据的区域。基尔斯热衷于将她理想化的实验室实验中的见解与阿韦里尔工作的全球规模联系起来。两人最终向总部位于波士顿的格兰瑟姆基金会(Grantham Foundation)提出，要在全球范围内努力发现和绘制菌根真菌，并利用它们来解决气候问题(见下面的侧栏)。2021年11月，该基金会向研究人员提供了350万美元用于启动spin。

这个小组的任务是艰巨的。地下世界的广阔领域几乎没有被采样，科学家估计只有不到10%的真菌物种被正式描述过——根据《真菌多样性》杂志最近发表的一篇论文，这一数字可能只有1%。

在某种程度上，这是因为研究真菌真的很难。它们大多生活在地下，许多是微观的。它们最明显和最熟悉的表现形式——蘑菇——只由某些类型的真菌产生。相比之下，与世界上大多数植物物种有联系的丛枝菌根真菌，栖息在植物根系的细胞壁内。它们是如此难以发现和识别，以至于科学家描述了不到300种。“我们甚至还不能以一种合理的方式来谈论多样性，”基尔斯说。

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一些研究人员一直在研究这个问题。2014年，爱沙尼亚塔尔夫大学的真菌学家Leho Tedersoo领导的一个团队在《科学》杂志上报道了对除南极洲以外的每个大陆365个地点的土壤样本的分析——在当时，这是一个前所未有的采样努力，一家新闻媒体称其“令人震惊”。研究发现，真菌的多样性并不总是反映植物的多样性。换句话说，仅仅保护最丰富的地上生态系统可能无法保护地下生命的全部多样性。

现在是SPUN顾问的Tedersoo说，这项调查工作“只是冰山一角”。随后，他发起了一个全球土壤真菌群落联盟，并开始给同事们发邮件，请求他们挖出真菌，晾干，然后发给他。去年年底发表的一篇论文分析了3200个站点的样本，其中包含70多万个“可操作的分类单元”——可以代表真菌物种的dna序列。

即使有了这些成就，Peay说，“如果你采集所有真菌生态学家的土壤样本的总量，它仍然是很小的。”spin的目标是通过迅速将从有记录的地点收集的真菌样本数量增加一倍，从而描绘出更全面的情况。该组织的领导人将自己台式机什么牌子的好收集一些资料，但他们也计划资助和培训一个广泛的myconauts网络，让他们在自己的地区取样。

将在一个开放的存储库中与Tedersoo的数据相结合的SPUN数据将有助于填补一个关键的空白。Averill说:关于土壤真菌的全球分布和多样性，“没有系统的基线”数据。“我们想建立一个基准线。”

为了指导采样，Kiers和Averill利用了由Crowther实验室的研究员Johan van den Hoogen开发的机器学习算法。该软件利用大约1万份现有的真菌记录和一组环境数据集，梳理出真菌生活的地方与地面植被、温度和降雨等变量之间的微妙关联。这些相关性可以确定哪些地方的条件有利于真菌生长，而现代DNA分析还没有对这些地方进行调查。

该方案确定的潜在热点包括蒙古的高草原和刚果河流域的低地等地。该模型还突出了另一个候选:智利的古老森林。

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纺织协会的领导人选择这个南美国家作为他们的首次探险有两个原因。其一，智利拥有古老的、全球独一无二的森林。例如，维拉里卡山麓的主要树种是阿劳克利亚树和南部山毛榉树，它们的根部可能有独特的菌根真菌组合。

另一个原因是智利是富尔奇的故乡，他对该国的蘑菇进行了广泛的调查。她还是真菌基金会的创始人，真菌基金会是世界上最早致力于保护这个地下王国的慈善机构之一。Furci说，“一种不公平感”促使她在2012年创办了这个组织。“当时，在智利没有人提倡使用真菌。”

为了这次旅行，Kiers组建了一个团队，包括Furci、独立真菌学家Merlin Sheldrake和他的兄弟Cosmo Sheldrake，一位英国音乐家和录音师。(弗尔奇和梅林都是spin的顾问委员会成员。)在研究人员徒步穿越火山的第二天早上，他们爬上一辆面包车，沿着一条土路颠簸前进，朝着由SPUN模型识别的采样点星座前进。在一个有倒刺的铁丝栅栏的缺口附近停下车，探险队一头扎进了桉树林——一种从澳大利亚进口的外来物种——这隐藏了他们的目的地。每走一步都要穿过茂密的竹子和多刺的黑莓，它们会粘在头发和衣服上。“她从深海中出现，”福尔奇开玩笑说，基尔斯用GPS导航穿过了一段特别危险的路段。“F * * *电脑!”漂煮锅反驳道。

为了收集他们的宝贝，研究人员戴上蓝色塑料手套，以避免污染土壤，并立即采取行动。梅林用橡胶锤把一个大约四分之一米长的金属圆筒敲入地下，然后把它取出来。一旦泥土堆芯被安全地放入一个塑料自封袋中，他和基尔斯又继续跋涉，收集了8个额外的样本，形成了一个边长30米的3乘3网格。有哪些网约车平台

一旦分析，这些样本就可以证实或驳斥基于计算机建模的假设:桉树林是一个真菌种类相对较少的“冷点”。但无论如何，研究人员都急于收集土壤，因为他们想知道高大、几乎瘦得可笑的桉树的根部是否有外来真菌，它们是在澳大利亚的树木中搭便车而来的。基尔斯说，了解人类如何改变生态系统的这一功能与了解更多的自然森林同样重要。

这次探险有一些不寻常的情节。例如，在对火山进行采样之前，研究人员让科斯莫·舍尔德雷克(Cosmo Sheldrake)播放一首歌，这首歌的灵感来自他们前一天遇到的一位土著老人，这位老人建议给真菌提供音乐。当他吹出一个便士哨子，演奏出一段令人难忘的空灵旋律时，乐队安静了下来，随后是Cooley’s Reel，一首流行的凯尔特曲调。

在另一站，Furci吸引了一对夫妇，让他们在前院取样。当基尔和梅林完成时，弗奇正在分发甘草，周围的人互相拥抱。她甚至给了这对夫妇一把泥土来闻。“我喜欢它，”那人欣喜若狂地说。

第二天早上，考察队向西前往太平洋海岸的阿勒斯·科斯特罗国家公园(Alerce 什么牌子浴霸好 Costero National Park)，那里是另一片以一种稀有树种——阿勒斯(Alerce)为主的古老森林的家园。在一周多的野外调查中，研究人员总共收集了大约30个土壤样本。他们把它们交给智利桑托Tomás大学的真菌学家César Marèn进行DNA分析。结果——包括一些从Marín-will收集的额外样本——将反馈到SPUN模型中，以改进它的预测。

埃德蒙顿阿尔伯塔大学的真菌学家Justine Karst说，SPUN在未被研究地区绘制真菌图谱的努力反映了一种“实用”的方法，它可以帮助科学家更好地理解像森林这样复杂的生态系统是如何工作的。她还赞扬了该团队激发公众兴趣的努力——她说观音山梦幻海岸，大多数科学家并不重视这一点。“我很期待看到他们的成果。”

与此同时，SPUN希望它的分析也能帮助支持正在兴起的保护真菌的努力——Furci在智利的倡导工作可以提供一个模板。主要由于她的游说，智利议员十年前通过了世界上第一部在全国范围内正式保护真菌的法律。

在其他地方，真菌也开始引起官方的注意。一些欧洲国家已经采取措施保护濒危真菌物种，爱沙尼亚还创建了一个小型保护区，供几种被列入红色名单的真菌居住。(相比之下，在美国，真菌的地位相对较低;只有两种真菌——都是地衣——受到濒危物种法案的保护。)

去年秋天，维护全球受威胁和濒危物种“红色名单”的国际自然保护联盟(IUCN)明确呼吁给予真菌与动植物同等的重视，保护组织Re:wild也是如此。2021年12月，联合国粮食及农业组织启动了一个国际土壤生物多样性网络，其中包括对真菌的研究。

穆勒是世界自然保护联盟真菌保护委员会的主席，他和其他倡导者现在正在努力使《生物多样性公约》——一个有助于制定全球保护议程的多国协定——明确支持保护真菌的目标。尽管在为真菌进行游说时，spin“不是唯一的游戏”，但穆勒认为，其资金充足的公共宣传可能有助于此类努力。他说:“在这个问题上有这盏明亮的灯，将推动许多倡议向前发展。”

然而，一些有影响力的团体还没有像动植物那样重视真菌。作为世界上最大的自然保护组织之一，该组织的首席保护官大卫·班克斯说，在优先保护生态系统时，“并没有专门针对真菌”。“但因为我们在这些更大的(生态系统)中工作，我们可以捕捉它们。(尽管如此，大自然保护协会仍在资助spun组织的一次旅行，对一个偏远的太平洋岛屿上的菌根网络进行取样。)

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即使是spin的支持者也承认，更完整的真菌图像不会自动带来更好的现实结果。Peay说:“在绘制和展示生物多样性模式，以及展示与保护的联系之间存在差距。”

尽管如此，该组织的领导人相信他们可以为全球保护工作增加一个新的地下层面。基尔斯指出，最近的研究表明，地球上近三分之一的陆地面积上的生物多样性与地表下的生物多样性不匹配。这意味着通常被认为物种相对贫乏的栖息地——比如北方森林和旱地——可能隐藏着比现在认为的多得多的地下物种多样性。她补充说，更好的真菌多样性地图可以帮助林业、农业和遏制气候变化的努力。

然而，基尔斯认识到，在第一波资金耗尽之前，该公司有责任展现其价值。她说:“建立一个致力于保护地下生态系统的组织，必须有明显的好处。”“时间不等人。”

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