一项新研究表明,全球90%以上的真菌“热点地区”未受保护

菌根真菌在气候调节和生态系统健康方面发挥着至关重要的作用,研究人员已利用人工智能来预测这些地下生物多样性高的栖息地。
07月25日

当您想到生物多样性时,首先想到的是什么?也许您会想象亚马逊或马达加斯加郁郁葱葱的热带雨林,那里栖息着成千上万种独特的动植物物种。

但地球的生物多样性不仅限于地上栖息地。它还包括生活在地下的菌根真菌群落。7月23日发表在《自然》杂志上的一项新研究正在帮助世界了解这一长期被忽视的全球生物多样性部分,同时呼吁人们关注更好地保护这些关键生态系统的必要性。

“几个世纪以来,我们已经绘制了山脉、森林和海洋的地图,”阿姆斯特丹自由大学的进化生物学家、地下网络保护协会(SPUN)联合创始人Toby Kiers在声明中说,“但这些真菌却一直不为人知,尽管它们以非凡的方式维持着陆地上的生命。”

菌根真菌形成庞大的网络,对生态系统的健康至关重要。据《纽约时报》的Emily Anthes报道,这些真菌在植物的根部及周围安家——超过80%的植物与它们形成共生关系。

历史上,真菌并未得到充分研究,但科学家们发现它们在营养物质循环、土壤形成和森林再生中扮演着重要角色。这些真菌群落有助于在地表储存超过130亿公吨的二氧化碳——这相当于全球化石燃料排放量的约三分之一。

研究人员表示,菌根真菌网络的破坏可能加速气候变化,降低作物生产力,并损害整体生物多样性。

“鉴于这些真菌共生体对地球生态系统健康和功能的影响,继续忽视它们可能是一个巨大的错失良机,”SPUN的进化生物学家、主要作者Michael van Nuland告诉《卫报》的Taro Kaneko。

为了揭示菌根真菌的隐藏生物多样性,一个国际研究团队——与SPUN合作——利用机器学习模型分析了从130个不同国家的近25,000个土壤样本中提取的超过28亿个真菌DNA序列。

利用这些真菌数据以及对每个地点的气候和海拔的分析,模型随后预测了真菌生物多样性热点的位置。这些预测被转换到一个名为“地下地图集”(Underground Atlas)的在线工具中——一个交互式真菌生物多样性地图。

根据模型的预测,全球90%以上最多样化的菌根真菌群落——即真菌生物多样性热点——位于未受环境保护的区域。

据《纽约时报》报道,科学家们还发现,许多预测的真菌生物多样性热点并未位于大多数人认为它们应该存在的地方。例如,模型预测阿拉斯加苔原和地中海灌木丛中存在多样化的真菌群落,而不是亚马逊雨林。

该模型指出加纳海岸是菌根生物多样性的一个巨大全球热点——这为该地区迅速侵蚀的海岸线敲响了警钟,其海岸线正以每年大约两米的速度崩塌。

Kiers向《卫报》指出,土地利用是菌根生态系统退化的另一个重要因素。科学家们希望这项工作能为保护政策和国际生物多样性法律提供信息,声明称。

世界自然基金会首席科学家Rebecca Shaw(未参与此项研究)告诉《纽约时报》:“这篇论文令人非常兴奋。”“我们研究地上生物多样性及其功能,例如保水、碳固存、生产力,已经有五十年了。但我们在研究地下生物多样性方面进展甚微。”

据《纽约时报》报道,科学家们表示,需要做更多工作来验证模型的预测。SPUN及其国际合作伙伴目前正在蒙古、乌克兰和巴基斯坦等地区采样偏远真菌生态系统。