弧形菌根真菌在地下建立了有效的运输网络,以连接与他们交易的植物。
Loreto OyarteGálvez/VU阿姆斯特丹,Amolf
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Loreto OyarteGálvez/VU阿姆斯特丹,Amolf
1997年,1997年,托比·基尔斯(Toby Kiers)进入了史密森尼(Smithsonian)著名的热带研究所,该研究所是巴拿马运河中部的一个小岛。科学家研究了许多当地蝙蝠,他们配备了无线电或GPS项圈的猴子以及高耸的雨林冠层。
在那里,在一年的奖学金中,基尔斯了解了一种被称为Mycorrhizae的真菌,该真菌与热带树建立了亲密的联系,并在庞大的地下网络中成长。 Mycorrhizae在世界各地都发现了微观。但是,如果您伸出了一公顷草地中的所有菌根,末端将是许多亚马逊河流的长度。
她说:“当时这似乎是当时最受欢迎的边境世界,因为你看不到它。”
这成为她一生的工作。真菌会穿透附近植物的根部,因此一些科学家怀疑它们是寄生虫。但是在接下来的几年中,随着基尔斯(Kiers)获得博士学位并成为进化生物学家,她和其他研究人员表明,菌根正在交换资源:他们给了磷和氮的植物,以换取植物用碳在空中制成的糖和脂肪。
这导致基尔斯探讨了她职业生涯的决定性问题:植物和真菌般的经济演员是吗?磷和碳之间有市场价格 – 汇率波动吗?
她的目标不是弄清真菌是否可以贸易和做出经济决定以及美国聪明人。相反,她怀疑,通过某些措施,真菌在经济学上比我们更好,而且一些世界上最强大的公司似乎认为她可能是正确的。

托比·基尔斯(Toby Kiers)博士在蒙古戈比沙漠(Gobi Desert)占据了土壤核心。
托马斯·穆尼塔(TomásMunita)/旋转
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托马斯·穆尼塔(TomásMunita)/旋转
本质上的市场
在过去的几十年中,科学家越来越感谢植物智力。植物与捕食者互相交流并互相提醒。它们可以安装防御能力,例如在动物咀嚼绿色植物时释放有毒或不愉快的化学物质,并学会忽略无害的刺激。他们可能 甚至形成回忆。
大约70%至90%的植物进行了共生交流,例如菌根及其植物伴侣之间的植物。许多科学家认为这种合作类似于分享。 2016年,生态学家Suzanne Simard令人难忘地称为森林 “合作系统。”
然而,对于基尔来说,植物和真菌分享了像行为良好的幼儿园这样的资源的想法似乎低估了它们。为什么这些惊人的生物,这些数百万年级的进化和资源竞争的幸存者都不是互相作弊?为什么不带有伴侣的资源并没有提供任何回报?
大自然充满了字面的寄生虫。因此,如果植物和真菌已经交换了数百万年的资源,则必须制定防止自由教的策略。这似乎是一个经济问题。
大约在这个时候,原始学家罗纳德·诺(RonaldNoë)正在利用经济思想来研究猴子如何交易食品和诸如商品之类的美容会议。 (这是一个古老的 行星钱 关于2009年的情节。 生物市场理论 记录了其他示例:
- 在“交配市场”中,生物学家在工作中长期以来一直在工作,其中合格的男性和女性数量决定了权力动态。如果许多男性与少数伴侣竞争,他们可能会提供更多的食物或资源(更高的价格)来赢得女性。
- 当一家企业拥有垄断时,它可以向客户收取更高的价格。在各种珊瑚礁中,清洁的wrasse鱼通过去除(和吃)死皮的死皮和寄生虫来谋生。但是他们偶尔会从客户那里咬大叮咬。科学家发现,当较大的鱼不足以在不同的“清洁台”之间进行选择时,wrasse通过咬伤这些大叮咬来利用他们的市场力量。
- 比较优势的概念 – 国家专注于相对更好地生产的东西时受益 – 已经帮助生物学家了解了为什么植物发展为专业化,即使它们可以有效地从贸易伙伴那里获得资源。 ((比较优势从 行星钱 暑期学校)
这一研究启发了基尔斯与真菌的工作。 “我们可以将这些(经济)原则应用于没有中枢神经系统的其他生物吗?”基尔问。 “那是我进入这一旅程的开始。”
与人类不同,植物和真菌无法签订合同。没有法院执行约束力协议,确保贸易有益的主要方法是合作伙伴的选择 – 与合作伙伴交易,提供良好的交易并停止与那些不这样做的贸易。因此,基尔斯(Kiers)去寻找植物和真菌王国中伴侣选择的证据。

马尔代夫中的清洁炸鱼清洁了客户的g。
莱因哈德·迪尔舍尔(Reinhard Dirscherl)/盖蒂图像
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自由贸易,公元前5亿公元前
与Wrasse Fish不同,Kiers无法直接观察植物和真菌贸易。她需要一些巧妙设计的实验,还有一些量子点。
为了取笑合作伙伴选择的证据,她首先研究了比Mycorrhizae-Plant市场更简化的经济交流。在博士学位的研究中,她像大豆一样研究了豆科植物,该植物与居住在其根部的微生物合作。豆类提供糖;微生物使其固定氮作为回报。
豆类是挑剔的贸易伙伴吗?如果微生物没有提供营养,大豆仍然会喂糖吗?为了找出,基尔斯和一位同事将一些微生物包围着空气,完全缺乏氮气变成可交易的营养的氮。作为回应,他们观察到了豆类 “批准”微生物。这些批准的微生物中有许多未能繁殖,这很可能是由于豆科植物减少了氧气的使用。
“那是大豆,”基尔斯说。 “他们能够做到这一点多么酷。”对于基尔来说,大豆对自由装载微生物的“制裁”看起来像是伴侣的选择。
Kiers然后回到了她心爱的真菌。植物和真菌形成了一个“厚市场”:菌根(几乎)不断生长并与新植物根部建立联系,因此,与豆科植物,植物和菌根不同,通常每个人都有多个贸易伙伴。植物和真菌运动伴侣也可以选择吗?他们会回应供求吗?基尔斯的实验表明他们这样做。
例如,在一个实验中,当某些植物处于全部阴影和其他植物时,她跟踪了真菌和植物之间的资源交换 在阳光下。阳光充足的植物有更多的糖可以贸易,果然,真菌与它们交易更多。
在进一步的实验中,Kiers与化学家Matthew Whiteside和生物物理学家Tom Shimizu合作,将植物和真菌用不同颜色的量子点纳米颗粒交易的资源标记,从而可以跟踪交易模式。然后,与Amolf的生物物理学家一起建造一个机器人,该机器人不断为真菌的图像 不断增长的贸易网络。

菌根真菌内的网络交叉的营养流动的视频(对比度的假颜色)。
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借助这些工具,他们已经记录了真菌在丰富的时期似乎可以节省其资源,并在精益期间花费它们,以便在市场价格太高时ard积资源,并迅速对供求的变化做出迅速反应。
很难夸大这种贸易的重要性。因为它实际上创造了我们所知道的世界。十亿年前,土地上没有植物。植物通过与真菌和微生物进行交易来从海洋中扩展,它们可能会将岩石倒入所需的营养素中。
基尔斯说:“这导致二氧化碳水平降低了90%。” “我们欠我们的气氛,欠森林,我们应归功于这种伙伴关系。”
(Mycorrhizae仍然负责每年降低如此多的二氧化碳 – 相当于化石燃料的排放 – Kiers共同创立了一个组织, 旋转,“保护地下”,就像我们保护亚马逊雨林和加拉帕戈斯这样的生物多样性热点一样。
专业化和贸易是一种强大的提高生产力的策略,弃权实际上是证明该规则的例外。

菌丝体在意大利亚平宁山脉的叶子垃圾下露出。
塞思·卡尼尔/旋转
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塞思·卡尼尔/旋转
大脑被高估了
当我问Kiers研究真菌的地下经济如何改变了她对我们的人类经济的看法时,她说这使她对何时一小群人控制所有资源并做出所有决定,这使她对她的意见更加怀疑。
她说,她说:“我们正在看的是分散的决策。”真菌如何“决定”何时何地交易以及它们如何应对供求和需求,这仍然有些神秘。但是,当您将真菌的地下经济与我们自己进行比较时,这有点不那么神秘。
与真菌和植物不同,人类可以考虑Facebook股票是否会增加。但是我们的大部分经济都在简单的决策上进行。如果鸡蛋的价格很低,我们会购买鸡蛋。如果钢的价格足够上涨,汽车公司可能会改用用更多铝制造底盘。
像真菌一样,我们为供应和需求做出简单的决定。但是,我们的决策总共决定了全球钢和鸡蛋的流动,从而发送资源将在其中更有效地使用或需求量,所有这些都没有任何人计算需要什么的人。
Kiers小心翼翼,不要将人类与植物和真菌之间的易货交易完全相等。不是因为他们缺乏大脑意味着他们无法与我们的精致相匹配。相反!她怀疑他们的市场经验和进化的经验和进化比我们可爱的千年贸易和长距离供应链的尝试更为先进。
基尔斯说:“我确实认为,从他们建立基础设施的方式中可以学到很多东西……用于开发(我们的)供应链上方。”
考虑一下以前管理公司供应链的苹果首席执行官蒂姆·库克(Tim Cook)的案子,以确保使iPhone在苹果工厂中融合在一起所需的所有材料。我们经济历史的长期趋势一直在取代分散市场的集中决策。真菌是没有大脑或中央协调的,建造和运营庞大的地下基础设施和贸易网络。
Kiers说,她的团队正在召集“大型科技公司”的电话,例如“ Google DeepMind”,这些电话对分散的决策非常感兴趣。现在是早期的,但可能是人工智能的重要组成部分正在模仿创造自然世界的基础设施和贸易系统的植物和真菌的智能。
同时,Kiers的研究帮助我理解了为什么要保持室内植物如此困难的原因:我们已经切断了他们的贸易机会。
她说:“我确实认为完整的网络有话要说。” “他们确实提供了很多弹性。”
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