当我们谈论自然保护时，脑海中浮现的往往是热带雨林里的猛虎、珊瑚礁中的海龟，或是高原上奔跑的藏羚羊。这些看得见的生命占据了保护宣传的焦点，而在我们脚下数厘米到数米的土壤中，存在着一个庞大却被严重忽视的世界 —— 数以亿计的真菌正在默默维系着地球生态的平衡。

曲霉属真菌

2025 年 7 月，发表在《科学》杂志上的一项研究为我们揭开了这个地下世界的紧急现状：全球超过 90% 的 “菌根真菌”（与植物根系形成互利共生关系的真菌）并未处于任何保护区内。这是科学家首次绘制出高分辨率的全球菌根真菌分布图后得出的惊人结论。这些真菌不仅是植物的 “营养管家”，更是调节全球碳循环、抵御气候变化的关键角色。

正如马克斯・普朗克分子植物生理学研究所的植物生物学家卡罗琳・古特雅尔所说：“地下真菌常因‘看不见’而被忽略，但这项研究是理解它们多样性的重要一步。” 今天，我们就来走进这个隐秘的地下王国，看看这些 “隐形守护者” 为何如此重要，以及它们正面临怎样的生存挑战。

地下的隐形盟友

要理解菌根真菌的重要性，我们得从植物与真菌的 “千年契约” 说起。当一颗种子在土壤中发芽，它的根系会主动释放化学信号，吸引周围的真菌前来 “结盟”—— 这就是菌根共生关系的开端。真菌的菌丝如同纤细的 “地下网络”，能深入土壤中植物根系无法触及的缝隙，吸收磷、氮等关键养分，甚至在干旱时输送水分；作为回报，植物通过光合作用产生的碳水化合物（如葡萄糖）会分一部分给真菌。这种 “各取所需” 的合作，已经持续了数亿年，地球上约 90% 的植物（从参天大树到低矮草本）都依赖这种关系生存。

但菌根真菌的作用远不止 “营养搬运工”。它们的菌丝网络如同土壤中的 “碳储存库”：植物传递给真菌的碳水化合物，有一部分会被真菌转化为稳定的有机物质，锁在土壤中，减少向大气释放的二氧化碳。研究显示，全球土壤中储存的碳总量是大气的 3 倍，而菌根真菌在其中扮演着 “碳封存工程师” 的角色。如果这个网络遭到破坏，大量碳会以温室气体的形式逸出，加剧气候变化。

更神奇的是，菌根真菌的多样性直接影响生态系统的韧性。在西非几内亚森林的土壤中，一种特殊的菌根真菌能帮助当地树种抵御季节性洪水；在塔斯马尼亚的温带雨林里，某些真菌能分解枯枝落叶中的复杂有机物，为幼苗提供生长能量；而在巴西塞拉多草原，干旱季节里，真菌的菌丝网络能将水分从深层土壤输送到表层，让草本植物熬过旱季。这些 “看不见的工作”，让地球的生态系统得以稳定运转。

在一次为期 3 年的全球采样考察中，在智利火地岛发现了一种 Cortinarius 蘑菇（Cortinarius albomagellanicus ）。马特奥·巴雷南戈亚

然而，正是这样一群 “功臣”，长期处于人类的视线之外。卡罗琳・古特雅尔在接受采访时提到：“我们会为一片森林的消失感到痛心，却很少有人意识到，当土壤被翻动、植被被清除时，地下的真菌网络可能已经彻底崩溃。” 直到这项新研究出现，人类才第一次清晰地看到：这些沉默的盟友，正面临着前所未有的生存危机。

穿越 130 国的 “真菌探险”：如何绘制地下地图？

绘制全球菌根真菌分布图的过程，堪称一场跨越三大洲的 “地下探险”。2021 年，一支由生态学家迈克尔・范・纽兰带领的团队启动了这项计划，他们给自己取了个有趣的名字 ——“真菌宇航员”（myconauts），寓意像探索太空一样探索地下世界。

“真菌宇航员” 的任务听起来简单却极具挑战：收集全球各地的土壤样本，提取其中的真菌 DNA，再通过数据分析勾勒出真菌的分布轮廓。为此，他们的足迹遍布 130 个国家，从智利火地岛的冻原到印度尼西亚的热带雨林，从俄罗斯的苔原到南非的稀树草原。在智利火地岛，研究人员曾在零下 5℃的寒风中挖掘土壤，只为找到一种名为 Cortinarius albomagellanicus 的珊瑚菌（这种真菌在当地生态中负责为灌木传递养分）；在西非的几内亚森林，他们需要避开有毒的蛇类，在雨季的泥泞中采集样本。

在林地中繁茂生长的独特珊瑚菌，其形态如瀑布般垂落

最终，团队收集到了超过 28 亿条真菌 DNA 序列 —— 这个数量相当于把地球上每个人的基因信息复制 400 多次。但海量数据只是第一步，如何从这些混乱的基因片段中找出规律？研究人员引入了机器学习模型，让计算机 “学习” 不同真菌的基因特征，然后统计每个样本中的物种数量、稀有程度和独特性。接着，他们将这些数据与全球气候（如温度、降水）、土壤属性（如酸碱度、有机质含量）和土地利用情况（如是否为农田、森林或城市）进行匹配，最终预测出全球真菌多样性的分布模式。

全球真菌多样性的 “热点” 并非都与地上的生物多样性热点重合。例如，西非几内亚森林的土壤中，真菌种类的独特性居全球前列，这里的真菌能帮助猴面包树适应干旱与洪涝交替的环境；澳大利亚塔斯马尼亚的温带雨林虽然地上物种不如亚马逊丰富，但地下真菌的多样性却极高，其中一种真菌能分解木质素（木材的主要成分），加速物质循环；而巴西的塞拉多草原（以稀树和草本为主），其地下真菌网络的复杂程度甚至超过了一些热带雨林。

“这就像发现了一片全新的大陆，” 迈克尔・范・纽兰在介绍研究成果时说，“我们一直以为地上和地下的生物分布是同步的，但事实证明，地下有自己的‘规则’。” 这些发现，为人类重新认识地球生态系统打开了一扇新窗。

90% 未受保护

当 “真菌宇航员” 将绘制好的真菌分布图与《世界保护区数据库》中的保护区范围叠加时，一个严峻的事实浮出水面：全球仅 9.5% 的菌根真菌多样性区域与保护区重合，也就是说，超过 90% 的关键地下真菌正暴露在人类活动的直接威胁之下。

为什么会出现这种情况？答案藏在传统的保护理念中。目前，全球的自然保护区大多以保护地上可见的生态要素为目标 —— 比如珍稀动物、原始森林或湿地景观。即使是那些强调 “生态系统完整性” 的保护区，其规划也很少考虑地下真菌的需求。研究团队指出，这并非保护区的 “失职”，而是人类对地下世界的认知不足：“我们甚至不知道哪些真菌需要保护，自然无法将它们纳入规划。”

但这并不意味着保护区对真菌毫无意义。研究发现，只要保护区能维持生态系统的 “完整性”—— 即限制 logging（伐木）、农耕、 construction（建设）等干扰活动，土壤不被翻动，植物群落不被破坏，地下真菌就能间接得到保护。

真菌子实体

在亚马逊雨林的核心保护区内，真菌多样性是周边开垦农田的 5 倍以上；在非洲的塞伦盖蒂国家公园，数十年未受干扰的草原土壤中，菌根真菌的菌丝网络长度是相邻牧场的 3 倍。这说明，保护地上的 “表象”，其实能守护地下的 “根基”。

更棘手的问题在于，地下与地上的 “保护需求” 可能存在矛盾。研究显示，有些地区的地上生物多样性并不突出（如部分干旱草原），但地下真菌却异常独特；而有些地上物种丰富的区域（如人工造林的经济林），地下真菌可能因单一树种而变得贫瘠。这意味着，如果仅按地上标准划定保护区，可能会错过许多关键的真菌栖息地。例如，中东的沙漠地区虽然地表植被稀少，但其土壤中生活着能耐受极端干旱的特有真菌，这些真菌对维持沙漠生态的稳定性至关重要，但目前几乎没有被纳入任何保护计划。

面对气候变化，真菌的保护更显迫切。卡罗琳・古特雅尔解释：“不同真菌对高温、干旱的适应能力差异很大。如果我们能知道哪些真菌在变暖环境中依然活跃，就能帮助农民或保护者培育更耐气候胁迫的植物 - 真菌组合。” 例如，在面临干旱加剧的非洲萨赫勒地区，若能保护并繁殖那些高效输送水分的菌根真菌，当地农作物的抗旱能力可能提升 40% 以上。

为了让更多人看到地下的 “危机”，研究团队开发了一个名为 “地下图谱”（Underground Atlas）的互动地图。任何人都可以在这个工具上查询全球任意地点的菌根真菌多样性，科学家能借此找到需要优先保护的区域，政策制定者可据此调整保护区规划，农民也能了解自己土地里的 “隐形助手”。但团队也承认，这个图谱还不够完善 —— 中东沙漠、中亚草原等地区的样本严重不足，未来需要更多 “真菌宇航员” 填补这些空白。

正如阿卜杜拉国王科技大学的植物科学家赫里伯特・希尔特所说：“土壤是地球上最丰富的生物宝库，地下发生的故事永远没有结局。” 现在，这个故事的新篇章刚刚开始 —— 人类终于意识到，要守护地球的健康，不能只看脚下的风景，更要关注脚下的 “秘密”。