朽木“喂大”了兰花 日本研究揭示枯木与兰科植物的共生通道

日本神户大学研究团队最新发现，森林中的枯木并非“死物”，其上生长的腐木真菌，正为野生兰科植物的萌发和早期生长提供关键养分，构成一条此前被忽视的碳流动通道，将死亡的木材与新生的绿色植物紧密连接起来。这一成果不仅弥补了科学界长期对兰花早期生存机制的认知空白，也为理解森林生态系统中的碳循环提供了全新视角。

兰科植物的种子细小如尘埃，几乎不含任何可供萌发和幼苗生长的营养物质。科学界早已知道，成株兰花需要依赖特定真菌侵入根部形成共生结构获取养分，但这些真菌是否同样参与种子从萌发到幼苗阶段，一直缺乏直接证据。神户大学植物进化生态学家末次健司指出，在自然环境中研究兰花萌发极为困难，尤其是要从土壤中分离出微小幼苗，过程繁琐，这也是过往研究集中在成株根部真菌的主要原因。

在长期野外调查中，研究团队留意到一个反常现象：无论是幼苗还是成年植株，只要带有一种“珊瑚状根状茎”的幼年型根结构，往往都集中分布在腐朽木段附近，而不是随机散布在林地之中。这一反复出现的空间分布模式，引发研究人员怀疑：分解枯木的真菌是否在“喂养”兰花的生命起点。

所谓珊瑚状根状茎，被认为是兰花从幼苗期延续到成株阶段的一类特殊营养器官，形态上类似珊瑚分枝。过去的研究显示，这类结构通常与以腐木为食的分解真菌关系密切，而不同于许多不具备该结构的兰花成株所依附的“常规”根部真菌。基于团队在兰花生态与进化领域的积累，研究者决定系统检验：究竟是哪一类真菌在支撑兰花幼体的生长。

研究成果近日发表在期刊《功能生态学》（Functional Ecology）。团队选取了四种模式兰科植物，将其种子埋设于森林中不同微环境，特别对比靠近腐木与远离腐木的地点。结果显示，只有埋在腐朽木附近的种子成功萌发，长成幼苗，并且这些幼苗几乎全部与以分解枯木为生的真菌形成共生关联。

末次健司表示，让人尤其印象深刻的是这种真菌伙伴关系的高度排他性与一致性。对于同一兰花物种，其幼苗所依附的真菌种类，与携带珊瑚状根状茎的成株个体根中发现的真菌几乎完全吻合。研究团队据此推测，那些没有珊瑚状根状茎的兰花物种，在生长过程中很可能会随着营养需求的变化而“更换”真菌伙伴：当腐木提供的碳源逐渐耗尽，植株会转而依赖其他真菌来源的养分。

这项工作揭示了一条此前被忽略的碳路径：枯木中的有机碳，经由分解木材的真菌转移到兰花幼苗体内，成为其早期存活的生命线。对于森林生态系统而言，这意味着枯木不只是“废弃物”或碳排放源，而是通过真菌—兰花共生网络，参与塑造植物群落结构与物种更新。研究者指出，这一发现也提示，在森林管理和保育实践中，保留适量枯木资源，或许是维持野生兰科植物多样性与更新能力的重要前提。

据介绍，该研究由日本科学技术振兴机构、日本学术振兴会以及人文科学综合研究所资助。团队成员表示，未来将进一步探索不同兰花类群在生长过程中如何在多种真菌伙伴间“切换”，以及这种微观营养关系如何在更大尺度上影响森林的碳收支和平衡。