《阿凡達：水之道》

《阿凡達：水之道》終于上映，我們又一次回到了那個神秘絢爛的潘多拉星球上。

電影中，不管是人與動物、植物之間，甚至是植物之間都存在著各類神秘又令人訝異的聯系。

這樣的驚奇并非憑空想象，其實在地球上同樣存在。

今天要跟大家聊的一本書，《森林之歌》，它的英文名是Finding the Mother Tree: Discovering the Wisdom of the Forest ，直譯“尋找母親樹：發現森林的智慧”。

看完以后你會發現，不僅原來樹木的存在堪比神明愛娃，而作者蘇珊娜·西瑪德多年的研究和人生經歷，也堪比堅毅、勇敢、果敢的奈特利。

作者 | 歐陽婷

來源 | 看理想節目《遇見自然：無限人生書單第七季》

01.

阿凡達世界，其實在地球上存在

還記得電影《阿凡達》里，在遙遠的潘多拉星球，納威人部落里的那棵“家園樹”嗎？作為部落精神歸宿的象征，這棵巨大的樹的構想，它也正是來自于“母親樹”這個概念。可以說，《阿凡達》雖然是科幻片，但“家園樹”那種“樹木之間有交流”，也不完全是科幻，一些科學研究已經有所涉及。

蘇珊娜·西瑪德有一個TED演講，就是講“樹木之間是怎樣互相交流的”，在這個視頻里，她用非常精練的語言，講了她是怎樣用了30多年時間，一步一步地探索出了這個森林地下系統的奧秘的。

先簡單講講，蘇珊娜·西瑪德都有哪些研究發現，樹木之間的秘密又到底是什么。

西瑪德發現，森林里的樹木通過地下管道系統的連接，也就是一個復雜的真菌網絡，是能夠來回傳遞信息的。這個網絡遍及整個森林地面，它以樹木為節點，以真菌為鏈路，將所有的樹都連接到了一起。

更令人震驚的是，真菌與再生幼樹之間的聯系，是源于那些最大、最古老的樹木，也就是母親樹，它起到了非常關鍵的作用，并且，母親樹還連接著它們周圍所有的樹木，母親樹就像是一個中心樞紐，這就是一個“樹維網”。森林是有洞察力的，這是森林自古就有的復雜的機制和智慧。

《阿凡達》

而再進一步說，這個森林生態系統與我們人類的社會非常相似，它們有類似于人類的行為，也像我們文明社會一樣在運轉。這個生態系統也建立在各種關系之上，關系越牢固，系統的適應性就越強。而生物多樣性的凝聚力，可以幫助森林利用稀缺資源繁榮生長。這個系統有自我管理的能力，也有智能的要素。

這聽上去是不是有點超出我們的經驗，又很像是《阿凡達》了？但是，這些確實是西瑪德經過謹慎、科學的探索研究，通過了同行評審，也在權威期刊上發表了大量成果的嚴謹科學。而她自己，也覺得在做了一輩子的“森林偵探”之后，對森林的看法發生了顛覆性的改變。

現在已有的科學證據，已經清楚明白地告訴了我們，樹木連成一片，為的是智慧和感知，以及治愈能力。認識到森林生態系統像人類社會一樣有著智能要素，有助于我們拋棄那些陳舊的觀念。也就是說，森林里不僅僅有競爭關系，也有合作關系。

02.

與樹木為伴，與泥土為鄰

《森林之歌》這本書的信息強度很大，但是她寫得并不難懂，是一環套一環、一步一步深入。她提出問題，再設計實驗模型、收集數據、解析數據、獲得證實，然后，再把問題細化或遞進深化，進行驗證。

這個長期又復雜的科學探求過程，在她筆下，就像是抽絲剝繭，由一個問題到另一個問題，最終撥開迷霧，到達了彼岸。

這本書還有一個特點，在書中，西瑪德是把自己的成長、生活經歷與她的科研生涯交織在一起書寫的，因此這也可以說是一本個人自傳，尤其是她作為一名女性，在做科研時也難免會遇到一些性別壓力，在書中也有呈現，因此我在閱讀的時候有一個感受，就是她的書寫非常誠摯，坦率得令人佩服。

我們可以先了解她的生活過往，從她的故事就能自然而然進入到森林之中。

蘇珊娜·西瑪德出生在加拿大，她的祖輩都是在森林里以伐木為生。她并不是一開始就走上科研這條路的，而是像她的長輩那樣，在伐木公司工作，不過采伐的方式已經從手工變成了現代化的機械方式。

她的工作就是勘探森林樹種，劃定皆伐區域，并且評估在皆伐區里，人造林的新苗生長情況，這也就是砍伐一部分原始森林，開辟成經濟林。也正是因為這個工作，引發她一直在思考：樹根、真菌與森林的健康有什么關系，并且慢慢地探索出了一些答案。

這種對于樹根的好奇、迷戀，其實她早就有了，那是在她兒時，父母在后院里種下了一些楊樹和柳樹，每年春天，她都會驚奇地看到，在樹根周圍散布的一圈圈蘑菇當中，有三角葉楊的種子萌發出嫩芽。

她在夏天去祖父家的山中湖邊度假時，也早就知道白樺樹樹根附近的腐殖質最甜，這是因為這棵枝繁葉茂的闊葉樹每到秋天都會分泌出含糖的汁液，落葉富含營養成分，并且腐殖質里還有許蠕蟲，蠕蟲越多，腐殖質就越豐富、越美味。

這些都是蘇珊娜親身體驗過的，因為她會直接吃土，是真正的吃土，她小的時候很愛吃土，但家人們也從沒取笑過她，媽媽只是不定期給她吃驅蟲藥。

那她在很小的時候就觀察到的這些現象，背后都有什么關聯呢？是什么機制在發生作用呢？

蘇珊娜·西瑪德在工作中，也會經常觀察樹下的真菌，她漸漸發現真菌的菌絲在地下世界里組成復雜的帷幔，比樹根更加蔓延鋪伸，整個真菌的網絡就像一塊精心編織而成的厚厚的花邊桌布，鋪設在森林地面之下，它們覆蓋在土壤中數不勝數的有機物和礦物顆粒上。

而我們看到的蘑菇，就是這個網絡的一小部分，是露出地面的一角，它們是真菌的子實體。這些菌絲在森林的凋落層散開，尋找、纏繞、吸收地底下豐富的礦物質，就像是土壤中跳動的動脈。

而她在皆伐區里，經常去看那些復植的云杉幼苗，她發現新栽的這些樹苗，長得并不好，針葉發黃、根部沒有萌發出真菌絲。

而同一時間，附近沒有砍伐過的土地上生長的野生冷杉，已經發芽了并且長勢良好。作為比較，她找到一株健康的野生冷杉幼苗，拔了出來，發現它的根尖包裹著亮黃色的真菌絲，同時在原來拔出的土壤那里，看到這些黃色的菌絲能扎進覆蓋土壤的那層有機物中，它們編織成一張菌絲體網絡，朝著各個方向不斷延伸。

《綠色星球》

菌根真菌會與植物形成一種生死攸關的關系，如果沒有這種伙伴關系，真菌和植物都無法生存。

菌根真菌從土壤中吸收水分和礦物質、營養物質，提供給樹，而樹會將通過光合作用產生的糖分傳遞給菌根真菌，有了這些糖分，真菌才能在土壤中布置真菌絲網，吸收更多的水分和營養物質，將這些土壤中的資源回饋給植物。這是一個雙向的交換機制，互利共生。

對植物來說，培養真菌的效果好于培養更發達的根系，因為真菌的細胞壁很薄，不含纖維素和木質素，形成細胞壁所需的能量也少得多。

所以西瑪德在很小的時候看到自己家后院里，有蘑菇的地方就有三角葉楊的嫩芽萌發，還有她喜歡吃白樺樹樹根附近的土，覺得很甜，那都是因為，有菌根真菌在把營養物質和水輸送給小楊樹，而白樺樹也在把它產生的糖分返送給土壤里的菌根真菌。

蘇珊娜·西瑪德總結出了菌根真菌與植物的共生關系，尤其在惡劣環境下，菌根真菌是植物的幫手。這種菌根共生的關系，現在被科學界普遍認為是古代植物大約在7億年前從海洋遷移到陸地的原因。

有了這些真菌共生體后，植物可以從貧瘠、不適宜居住的巖石中獲得足夠的營養，從而在陸地上生存下來，這種合作關系對于進化而言也是具有至關重要的意義的。

03.

樹木之間，也有自己的語言

接下來我們把視野再放大一些，我們知道地下有這樣復雜的菌根系統了，那么在森林里，樹和樹之間又是怎樣通過這個菌根系統建立聯結并交流呢？它們之間傳遞的具體物質又是什么呢？

這也是蘇珊娜·西瑪德后來離開了伐木公司，開始她的科研生涯之后，進行的一個龐大的課題。她沉浸在之中將近30年，也解決了一個又一個的疑問。

她之所以離開伐木行業，也是因為高效率的皆伐給人一種不舒服的、脫離自然的感覺，并沒有考慮那些更安靜、更具靈性的樹木。

那個時候，在她生活的加拿大不列顛哥倫比亞省，政府為了建林地獲得更多的針葉樹，出臺了一項新的政策，叫做“自由生長政策”，名字聽起來挺好聽，但其實完全不是那么回事。“自由生長”的意思是要徹底清除針葉樹鄰近的植物，好讓針葉樹幼苗可以自由生長，不必遭遇競爭。

這種做法可以說是相當于針對原生植物和闊葉樹發起的全面戰爭。這就相當于驅趕原住民的行為。

其實，森林里的闊葉樹、灌木、草本植物、蕨類植物等等，它們能為鳥類提供巢穴、為松鼠提供食物、為鹿和熊崽提供藏身之處，為土壤添加養分、防止土壤侵蝕，并且有些樹種比如榿木，還能提高土壤中氮的含量，杜鵑也可以保護矮小的云杉幼苗防止它們被寒霜凍傷。

然而，決策者人們并不關心這些，他們只關心不要森林里的競爭關系，一旦消滅原生植物這些他們眼中的雜木，不讓它們占用陽光、水分和養分，那么，利潤豐厚的針葉樹就會獨占這些資源。

那么，事實會像許多人想的那樣嗎？蘇珊娜·西瑪德以樺樹作為她的試驗物種，因為她從小就知道樺樹能產生豐富的腐殖質，對針葉樹是有益的。她做了很多實驗，想要證明原生植物其實是可以幫助促進針葉樹建立與土壤、真菌的連接的。結果也印證了她的想法。

清除掉樺樹可以促進一些冷杉生長，但會導致更多的冷杉死亡，因為樺樹的根受到砍伐和除草劑的壓力后，無法抵抗土壤中天然存在的致病菌的侵害。這些真菌感染樺樹根部后，還會傳播到附近的針葉樹的根部。而在對照組中，未受影響的白皮樺樹與針葉樹混雜著生長，土壤中的致病菌受到了抑制。

除了抑制致病菌，樹與樹之間還在傳遞著別的物質嗎？樹又是如何感知和發送信號給其他的樹的？它們是如何合作的？

20世紀80年代初，英國謝菲爾德大學的一位教授和他的學生發現，松樹可以通過地下菌根系統將碳元素輸送給另一棵松樹，不過，這只是在實驗室內得到的結論，還未在野外有過驗證。

這是個非常重要的科學發現，因為如果碳元素真的可以在不同種的樹木之間傳播，這將是一個進化悖論，我們眾所周知的是，樹木進化要通過競爭而不是合作。西瑪德又覺得這是有道理的，因為讓群落繁榮，才可以保證樹木自己的需要得到滿足，這符合樹木自身的利益。

《綠色星球》

為了驗證這些想法，她在她的一片野外實驗地里種了一些白樺樹和花旗松，然后開展她設計的實驗。來簡單地講講這個實驗過程，她和同事在這片樹林里的樺樹和花旗松上，各套上了一個垃圾袋大小的透明塑料袋。

他們把碳14同位素標記的二氧化碳注入樺樹上的袋子，把碳13同位素標記的二氧化碳注入花旗松上的袋子，讓它們在接下來的兩個小時內通過光合作用吸收這些二氧化碳。碳13和碳14是碳12的常見同位素，但它們在自然界中非常罕見，這樣就可以通過不同碳元素出現的位置，來看看兩棵植物有沒有進行物質交換。

這樣可以分辨碳14是否從樺樹轉運到了花旗松，還可以分辨它是否像雙車道高速公路上的卡車一樣，沿著相反的方向從花旗松移動到了樺樹。通過測量每棵樹苗中每種同位素的含量，還可以計算出樺樹向花旗松的輸出是否大于它得到的回饋。

兩個小時后，西瑪德把檢測器舉到被碳14標記的樺樹葉子旁邊，這是個激動人心的時刻，計數器發出了噼啪聲，儀表上的指針猛地向右擺，顯示出很高的輻射計數。他們正在傾聽樺樹和花旗松的交流！蘇珊娜·西瑪德激動的心情，多年以后依然從下面這段文字中傳遞出來：

“在那一刻，仿佛有弦樂、木管樂、銅管樂和打擊樂同時在我耳邊響起，演奏出了歡快強烈、具有魔性的和諧樂章。我心醉神迷，不由自主地沉浸其中。微風吹過樺樹、花旗松樹苗的樹冠，似乎帶著我高高地飄了起來我參與了一項極其偉大的工作……我們知道自己發現了兩個樹種之間的某種夢幻般的神奇聯系，就像從電波中截獲了足以改變歷史進程的秘密談話一樣。”

樺樹和花旗松竟然會通過這個網絡來回交換碳，更令人驚訝的是，花旗松從樺樹那里得到的碳遠多于它輸出的碳。樺樹并不是“惡魔雜木”，而是在慷慨地為花旗松提供資源，也為整片森林繁榮昌盛創造了更有利的條件。

1997年8月，《自然》期刊采用了蘇珊娜·西瑪德關于這個研究的投稿，并且作為封面文章。《自然》雜志把她的發現稱為“樹維網”（wood-wide web）。

還有一個可喜的變化是，那一年夏天，制定“自由生長政策”的決策者們修訂了他們的再造林政策，將全省森林中的除草劑噴灑量減少了一半，也就是說，放緩了對原生植物的清除，這里面也有蘇珊娜·西瑪德的研究所產生推動作用。

04.

像一顆母親樹一樣

在發現了樹木之間的聯系后，蘇珊娜·西瑪德的研究仍沒有停步，在這之后，她更加深入到對森林智慧的理解和探究層面，最終提出了“母親樹”這個概念。

我們如果走在森林里，“母親樹”其實是能夠一目了然的，它們就是那些長得最大最老的樹木。

森林看起來像是一個中心衛星系統，母親樹是大型的通信樞紐，小樹和幼苗則簇擁在它的周圍，是不那么繁忙的節點，通過不同種類的菌根真菌，這所有的一切以一種復雜的模式連接在一起，它們形成一張強大的網，信息通過真菌鏈路來回傳輸，為整個森林的再生提供著動力。

母親樹將森林連成一體，呈現出一種類似于神經網絡的模式，就像我們大腦中的神經元。母親樹對小樹的生活質量是至關重要的。在這個網絡中，母親樹和幼樹通過釋放化學信號來感知、溝通和回應對方，能夠發出疾病和危險警報，互相援助。

母親樹還能夠辨別出哪些幼樹跟自己有親緣關系，它會哺育幼樹，為它們提供養料，即使在老樹垂死時，還依然能夠將自己能量和物質傳給后代，這種物質的傳遞能夠使森林達成一種微妙的平衡和健康，提升森林防御災害的能力。

《綠色星球》

蘇珊娜·西瑪德的研究的確在近年將森林生態學的發展推進了一大步，而如果去了解了蘇珊娜·西瑪德的人生經歷，其實也很是讓人心生感慨的。

她既有在科研上的輝煌成就，同時也有許多避不開的人生坎坷，親人離世、與丈夫離婚等事件接踵發生在她身上。她后來又罹患了乳腺癌，接受了痛苦的化療治療，好在最后各項指標正常了。

身為女性科學家，她在學術領域也面對著一種無形的“男性話語”的壓力。比如她在《自然》雜志上發表了那篇研究成果文章后，科學界對她也有持懷疑的態度。

人們相信競爭是植物間唯一重要的相互作用，這種信念是如此強烈，打破它也很難。所以她在那一段時間內，受到的爭議也持續不斷，雖然也有專業人士支持她，但她還是成為風暴的中心。恐怕也是因為一些著名科學家已經花了相當長的時間研究真菌網絡對植物間相互作用的神秘影響，而她的研究一下子就把他們甩在了身后。

還有，在一次面向政策制定者和森林從業者的會議和實地考察項目中，她向大家講解自己的研究，認為樺樹并不像政策通常所設想的那樣具有競爭力，高估鄰近的幾棵樺樹的威脅，會帶來意想不到的后果，未來可能會導致森林抗風險的能力下降，并加劇火災的蔓延。而正因為此，她被持相反見解者當面嘲諷為“樺樹小姐”。

她寫了一篇關于地下真菌網絡的文稿，給學術期刊投稿被拒絕，一位評審者給出的意見是：“有的人看過幾棵樹就自認為對森林了如指掌，我們不能發表這種人寫的文章。”

我想她也應該從她的研究對象，那些大樹那里獲得了許多的平靜和啟發。尤其是在接受癌癥治療的那一段漫長時間里。

因為她說，“健康取決于聯系和溝通的能力，這不正是我研究的樹木向我展示的東西嗎？癌癥診斷結果告訴我，我必須放慢腳步，挺起脊梁，大聲說出我從樹木那里學到的東西。”

在她幾乎要承受不住化療時，她的好朋友給她發了一條短信:“想想你想變成什么樣，不要去想自己不想變成的樣子。”她想，她要像變成像那些樹一樣強壯，像她的楓樹一樣強壯。

那天下午，她坐在楓樹的基部，背靠著樹身，感受著面前的溫暖。她感覺自己滲入了它的根。在那一瞬間，好像她進入了楓樹體本內，樹的纖維和她的血肉相互交織，她融入了樹的心木之中……

疾病必然會對一個人的生活產生很大的影響，對西瑪德來說，她的生活也因此改變了，甚至，她的研究也受到疾病的啟示。當她看著這些母親樹，聯系到自身，會想到當樹的生命快結束的時候，是否可以識別并幫助它們的親屬？它們會向親屬發送更多的營養和其他信號嗎。癌癥治療是促使她將母親樹的研究深入下去的動力。

她站在TED演講臺上時，我能看到她身上的那種從容不迫、沉靜，和女性的柔韌力量，正如那棵森林中的母親樹。或許也只有她這種獨特的身份和經歷，才能完成母親樹的偉大發現。

最后我想說，我們理解母親樹、森林的智慧，意義就在于，我們可以看到，在經受了各種各樣的氣候條件后，樹木會進化出具有超強適應環境變化能力的基因。

后代適應了父母承受過的壓力，擁有強大的防御能力和充沛的能量，所以從未來的混亂中成功恢復過來的可能性最大。因此，應該好好保護那些在氣候和環境變化中幸存下來的老樹們，并將基因、能量和復原力傳承下去。

“如果承認我們對一個物種、一片森林、一個湖泊的傷害會波及整個復雜的網絡，就有可能恢復平衡。虐待一個物種就是虐待我們全體。”

本文整理自看理想節目《遇見自然：無限人生書單第七季》第四集，原標題《樹木之間也會對話、哺育、發出愛的信號？森林的地下世界丨<森林之歌>》，有刪減。