地底下的網路：樹木之間，有一條隱形的路
科學專欄
森林故事｜ForeStory
9/2/20261 min read
在你每次走進森林、踩在鬆軟土壤上的那一刻，腳下幾公分處，有一個存在了四億年的傳輸系統正在安靜運作。
它連結著你身旁每一棵樹，是地球上歷史最悠久的網路之一。
1997 年，一篇論文出現在《Nature》期刊，讓當時不少森林生態學家停下來重新思考一個他們以為已經理解的問題：樹，是獨立的個體嗎？
這篇論文的作者，是加拿大生態學家 Suzanne Simard。她在不列顛哥倫比亞的針葉林裡，用放射性同位素碳-14 和碳-13，追蹤碳原子在不同樹木之間的移動路徑。結果，碳確實從一棵樹，透過地下真菌的菌絲，傳進了另一棵不同樹種的樹。
不同樹種之間，養分在流動。不是偶然，是透過一個有結構的地下傳輸系統。
菌根網路是什麼？
菌根（mycorrhiza）是真菌與植物根系之間的共生結構。真菌的菌絲附著在樹根上，大幅延伸樹木的養分吸收範圍，幫助它取得土壤中的磷、氮和水分；作為交換，樹木將光合作用產生的糖，提供給真菌。
這個古老的共生關係，在演化史上已存在至少四億年——早於恐龍，也早於現代陸生植物的大多數演化事件。
2010 年，Beiler 等人在《New Phytologist》期刊，用 DNA 標記技術繪製出一片花旗松林的地下菌根連結圖。他們發現，在不到 0.3 公頃的森林裡，有些樹透過同一種共生真菌（牛肝菌），連結到多達 47 棵其他的樹木。這個地下網路有明確的節點結構——某些樹高度連結、扮演樞紐角色，另一些則位於網路邊緣。研究者將高連結度的核心樹稱為「母樹」（hub tree）。
母樹的角色，與科學界的誠實爭論
後續的研究發現，母樹會偏好性地將碳輸往周圍的幼苗，尤其是同樹種的個體；而當母樹面臨死亡時，這種傳輸似乎會加速，像是在臨終前將積累的資源傳遞出去。
然而，科學界對「偏好性傳輸」這個說法仍有討論。部分研究者認為，碳的移動方向可能主要由濃度梯度等物理化學機制決定，而非樹木的「主動選擇」。「事情確實在發生」和「我們完全理解它的機制」，是兩件不同的事，這個爭論，至今仍然開放著，也正是這個領域持續吸引研究者的原因。
參考文獻
Beiler, K. J., Durall, D. M., Simard, S. W., Maxwell, S. A., & Kretzer, A. M. (2010). Architecture of the wood-wide web: Rhizopogon spp. genets link multiple Douglas-fir cohorts. New Phytologist, 185(2), 543–553.
Simard, S. W., Perry, D. A., Jones, M. D., Myrold, D. D., Durall, D. M., & Molina, R. (1997). Net transfer of carbon between ectomycorrhizal tree species in the field. Nature, 388(6642), 579–582.
Simard, S. W. (2018). Mycorrhizal networks facilitate tree communication, learning, and memory. In F. Baluška, M. Gagliano, & G. Witzany (Eds.), Memory and learning in plants (pp. 191–213). Springer.
