它世界第401期 这是菌还是根？ 都不是，它叫菌根 植物借助菌根获取磷氮等营养并传递给菌根真菌 菌根真菌通过扩大植物根系吸收面积促进植物生长

立秋过后，红菇、松茸、鸡油菌、牛肝菌等各种美味菌菇纷纷出现在了农贸市场和人们的餐桌上，这些真菌绝大多数都生长在森林里。有人说是因为这里有厚厚的落叶层，丰富的腐殖质提供了足够的营养；也有人说是因为森林里的空气湿润温度适宜。其实，真正的原因在于，这些真菌通常都是以菌丝的形态生长在土壤中，而要想长成我们平时所说的蘑菇（即真菌进行有性繁殖所要形成的子实体），必须借助森林中的植物这个强大的依靠来共同生活，才能完成自己完整的生命循环过程，而二者相互依存共同形成的这个结构就是我们今天要介绍的主角——菌根。

所以，菌根既不是一种菌也不是某种植物的根，而是土壤中的真菌和植物根系形成的一种互惠共生体。而我们平时爱吃的松露、松茸、牛肝菌这些菌菇的形成前提都需要与特定的植物根系形成菌根才行。因此，它们也被称为菌根真菌，即能够与植物形成菌根的真菌。

>>菌根的发现

蘑菇可能已经被我们人类吃了上万年，但是菌根的发现却只有一百来年。1885年，德国植物生理学家Frank首次发现了一些真菌菌丝可以与树木根系正常地共生结合，并把他观察到的这种共生体命名为“mycorrhiza”，这个拉丁文单词的字面意思是真菌和根系的组合体。

大量化石资料和分子进化数据显示，早在4.07亿年前的奥陶纪，就已经有真菌和原始的陆生植物形成的菌根。随后，在漫长的进化过程中，菌根真菌与植物一起经历了地球上陆生生态系统的变迁。尽管遭受了多次物种大灭绝危机的冲击，二者之间的合作依然密切。如今在自然界中，菌根的分布已经十分广泛，现有研究发现大约有34万种陆生植物物种都存在与菌根真菌共生的情况，其中被子植物占了绝大多数（85-90%）。像我们平时常见的树木、灌木、草本植物以及人类的主食作物，如水稻、小麦、玉米、土豆等都可以形成菌根。同样的，参与形成菌根的真菌种类也很多，大约有五万种担子菌（如红菇）、子囊菌（如松露）、球囊菌和接合菌（如毛霉）都参与了植物菌根的形成。

>>已形成互联“网”

根据宏观形态和解剖学特征，科学家们把现有的菌根种类分为外生菌根、丛枝菌根、内外生菌根、兰科菌根、浆果鹃类菌根、水晶兰类菌根及欧石楠类菌根七大类。

虽然大多数植物都能形成菌根，但菌根的类群分布并不是均匀的，其中外生菌根（占总数2%）、丛枝菌根（72%）、兰科菌根（10%）和欧石楠类菌根（1.4%）是较为常见的四种类型。在生态系统中，一种植物可以同时和多种真菌形成不同类型的菌根；而同样的，单个真菌也可以通过侵染周围不同的植物从而在土壤中形成一个相互连通的菌根网络。就这样，真菌和植物之间早在我们人类发明互联网这个名词的亿万年前，就已经过上有“网”的生活了。而这个网络的作用，和人类的互联网与物联网一样，就是通过相互联结的菌根实现物质运输和信息传递的互联互通。

>>菌根有什么作用？

在4亿多年的漫长进化历程中，真菌和植物借助形成菌根建立了牢固的彼此互利互惠的共生关系：植物借助菌根高效地从环境中获取磷、氮等营养，并把碳源传递给菌根真菌。据估算，全球每年大约有50亿吨的光合作用产物通过菌根真菌被固定在土壤中，这对整个生态系统的碳氮平衡具有重要的作用；而菌根真菌通过扩大宿主植物根系的吸收面积，提高宿主对水分和营养物质的吸收与利用，从而促进宿主植物生长。同时，菌根真菌合成的激素类次生代谢产物还可以提高宿主植物对生物（尤其是病虫害等）和环境胁迫（干旱、盐碱、重金属等）不利影响的抵抗力和耐受性，提高宿主植物对于的环境适应性和抗逆性。李勃/文

（感谢辽宁林业科学院王琴博士、陕西省植物研究所寻路路老师为本文提供的帮助）

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