白桦，来源：pixabay
很少有研究人员具有Suzanne Simard这样的流行文化影响力。这位不列颠哥伦比亚大学的生态学家是Richard Powers 2019年普利策奖获奖小说The Overstory中备受争议的树木科学家Patricia Westerford的原型。Simard的工作还启发了James Cameron在其2009年票房大卖的电影《阿凡达》中对神一样的“灵魂之树”的设想。而她的研究在德国林学家Peter Wohlleben的2016年非虚构畅销书《树木的隐秘生活》中占据了主要位置。
引起公众想象的是Simard发现树木是社会性的存在，它们交换养分，相互帮助，并就昆虫和其他自然威胁进行交流。
以前的生态学家主要将注意力集中于地上发生了什么，但是Simard使用碳同位素追踪法来追踪树木如何通过一个树木根部的复杂的菌根真菌网络相互分享资源和信息。在最近的工作中，她发现有证据表明，树木能够识别自己的亲属并且分享自己的营养，特别是在小树苗最脆弱的时候。
Simard的第一本书《寻找母树：发现森林的智慧》本月初已经在Knopf出版。在这本书中，她强调森林不是孤立的生物集合体，而是不断发展的关系网。她说，人类多年来通过砍伐和燃烧等破坏性的做法，摧毁着这些网络。现在，他们又使气候变化的幅度超过了森林的适应能力，导致物种的灭绝和害虫的急剧增加。那些破坏了整个北美西部森林的树皮甲虫就是一个很好的例子。
Simard说人类可以采取许多行动来帮助森林——世界上最大的陆地碳汇——恢复，并以此减缓全球变暖。她最违背传统的想法是她称之为“母树”的古树在生态系统中起着关键作用，且我们需要积极保护她。
下面是剪辑后的采访实录。
人们可能会惊讶于你在伐木家庭中长大——并非树木的保护者。你在不列颠哥伦比亚省农村的童年是如何为你的科学家生涯打好基础的？
如果你也像我小时候一样沉浸在森林中，你会明白古树有灵，万物共生。对我而言，森林始终是这样令人难以置信的联系之地，尽管我小时候没法清楚地表达这一点。
在今天的不列颠哥伦比亚，伐木者会砍伐白桦树和阔叶树，他们认为这些树会与他们需要采伐的冷杉竞争阳光和营养。作为一位年轻的政府树木科学家，你发现白桦树实际上会喂养冷杉幼苗，使它们得以存活。
是这样，我被委托查明自然区冷杉缘何比植树区冷杉更为健康。我们发现在自然森林中，白桦树为花旗松幼苗遮阳越多，它通过地下菌根网络为花旗松提供的光合糖也就越多。
同时白桦树氮元素含量丰富，这又促进了有益菌的生长，这些细菌促进了养分的循环，并且分泌抗生素和其他化合物以抑制病原体的产生，并帮助维持生态系统的平衡。
但土壤细菌分泌抗生素是为了它们自己而非树木吧？我们是如何知道这些抗生素会帮助树木成长呢？
桦树通过根部和菌根向土壤分泌碳源和氮源，这为土壤微生物的生长提供了能量。在桦树根际中生长的一种微生物是荧光假单胞菌，我通过实验室研究表明，这种细菌与一种攻击冷杉并轻微攻击白桦树的病原真菌Armillaria ostoyae共生时，会抑制此致病真菌的生长。
冷杉，来源：pixabay
你还发现白桦树在夏季会通过菌根网络向冷杉提供糖分，而作为回报，在春季和秋季白桦树树叶较少时，冷杉会为白桦树提供营养。
这不有趣吗？一些科学家可能会对不同品种树木之间的互相帮助感到疑惑，对我而言，答案显而易见。它们互相帮助以创建对所有树都有益的健康环境。
你是在说森林社会在某些方面比人类社会更平等更高效吗？有什么经验教训吗？
是的，它们促进多元化。研究表明生物多样性产生稳定性——它提升韧性，并且很容易看出来为什么。物种合作，这是一个协同系统。一些植物具有较高的光合能力，并为所有固定氮的细菌提供能源。同时还有一些植物具有较深的根系，通过不断向下并抬升水分，分享给那些需要大量水来进行光合作用的固氮植物。因此突然之间，整个生态系统的生产力就提升上来了。
因为物种之间的互相帮助吗？
是的，这是我们需要学习和接纳的非常重要的一个方面，是我们现在正在逐渐缺失的东西。
所以合作与竞争同样重要甚至于更重要。我们是否需要改变我们对自然运作的看法？
我认为我们需要（笑）。达尔文也知道合作的重要性。他知道植物在环境中共生，并且著作成书，只是这从来没有得到与他物竞天择理论同等的关注。
如今我们研究着人类基因组并且意识到很多我们人类的DNA源于病毒或者细菌。我们知道我们是一起进化的物种联合体，这样的想法越来越主流。同样的，森林也是多物种组织。原住民文化知道这些联系和相互作用，也知道它们多么复杂。人们并不总有这种还原主义的想法，这是西方科学发展的结果。
你是说西方科学过多的集中在个体而在整体环境方面研究不够？
是的，但我认为这是科学发展的过程。我们从简单的开始：从单个生物体开始，到单个物种，然后开始关注群落，到生态系统甚至更高层次的组织。因此西方科学已经从简单走向复杂，随着我们的成熟，它自然也发生了变化，变得更加全面了。
你用“智慧”来描述树木是有争议的，但你似乎在做一个更加激进的描述——在整个生态系统中存在“智慧”。
你说“有争议性”，是因为我用一个人类术语描述了一个高度进化并成功运作的系统，实际上其结构与人类大脑高度相似。它们不是大脑，但是它们具有智慧的所有特征：行为、反应、感知、学习和记忆的读写。而在系统中传递的是谷氨酸等（化学物质），这类氨基酸同时也是我们大脑中的神经递质。我称这个系统具有“智慧”，因为这是我能够在英语中找到的最类似的词来描绘我所见的东西。
有些人会质疑你所用的词语“记忆”，你有何证据表明树木会“记住”曾经发生在它们身上的事情？
过去的记忆存在于树木的年轮和种子的DNA中，年轮的宽度和密度以及某些同位素的自然丰度，存储着以前生长条件的记忆，例如某年是干燥还是潮湿，附近是否有树木，以及它们是否被吹倒并为周围树木提供更多的空间使其生长得更快。在种子中，DNA通过突变以及表观遗传学进行演变，反映了对不断变化环境条件的遗传适应。
你在书中写到，“我学习到了很多，更多的是通过倾听，而非强加我的意愿并苛求答案”，你能谈谈吗？
作为科学家，我们受到了严格训练，这些训练可能会很僵化，包括非常死板的实验设计，我不能只是单单去观察事物——他们不会发表我的工作。我需要使用这些实验设计套路——并且我确实这么做了。但是观察对我提出的问题总是非常重要，它们源于我的成长过程，我如何看待森林，我观察到了什么。
你最近的一项工作叫“母树计划”，什么是“母树”？
“母树”是森林中最大最古老的树。它们是维系森林的纽带；它们存留着从以前气候生存下来的基因；它们具有超高的生物多样性，是许多生物的家园。通过它们巨大的光合作用能力，它们为整个土壤生命网提供着能量。它们将碳保留在土壤和地表上，并维系着水的流动。这些古树帮助森林从干扰中恢复，我们不能失去它们。
巨大的树木通常为许多生物提供养分，来源：pixabay
“母树计划”试图在真正的森林中应用这些概念，这样我们就可以使森林具有恢复力和生物多样性并且保持健康，同时认识到我们实际上已经因气候变化和过度砍伐而将它们推向了崩溃的边缘。我们目前正在9个森林中工作，横跨900千米，从美国-加拿大边境到圣詹姆斯堡，约到不列颠哥伦比亚省的一半。
The Overstory中受您启发而创作的角色Patricia Westerford有时都会绝望，您在工作中会灰心吗？
当然，但我没时间灰心。从我研究森林生态开始，我就意识到它们的组织方式可以使它们快速恢复，你可以将它们推到崩溃的边缘，但它们具有巨大的缓冲能力。我是说，自然真的是很神奇，对吧？
但现在的区别是，由于气候变化的原因，我们需要在自然界发展过程中提供帮助。我们要确保母树能够存活，来帮助下一代成长。我们不得不把一些预先适应温暖气候的基因型转移到更北或者海拔更高的变暖的森林。气候变化的速度远远快于树木能够自行迁移或适应的速度。
将种子从一个生态系统转移到另外一个是否存在风险？
尽管再生的、适应当地的植物种子才是最好的，但我们现在面临的气候变化实在过于迅速，以至于森林在我们的帮助下才能生存和繁殖。我们必须协助迁移已经适应较温暖气候的植物种子。我们需要成为变革的积极推动者——一个生产者而非剥削者。
撰文：Richard Schiffman
翻译：李卓
审校：费哲妮
引进来源：科学美国人
本文来自：中国数字科技馆
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