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樹醫生、樹,與近期發現的第三者——真菌 熱門指數 : 3264
作者: 刀刀
中文名稱: 樹醫生、樹,與近期發現的第三者——真菌 
關鍵字: 啄木鳥,真菌,互利共生

    以前生物課的時候有學過,啄木鳥會幫樹抓蟲,樹也可提供居所給鳥居住,兩者是互利共生的關係;也因為啄木鳥會幫樹抓蟲,在社會普遍的認知中,啄木鳥是名符其實的「樹醫生」。
  啄木鳥與樹之間,感覺好像是個非常棒、非常完美的合作關係,不過最近的一些發現可能要讓這個完美關係出現一點轉折。
Picoides borealis,取自維基百科
  大概在 1970 年代,開始觀察到有些啄木鳥,會依靠、選擇真菌腐蝕樹木產生的樹洞來居住的報導。之後也有許多追蹤觀察與研究,最後將觀察研究的火力,集中於一種紅頂啄木鳥(Picoides borealis, red-cockaded woodpecker)身上,發現可能因為這種啄木鳥選擇築巢的樹木質地較硬,加上鳥巢深度深的關係,牠們真的比較偏好已被真菌感染的樹上鑿洞築巢。
   最近科學家更發現,這種啄木鳥為了鑿出樹洞,會在啄木的同時引入分解木材的真菌,讓該區因為感染、腐蝕而變得鬆軟,讓鳥比較好施工,可以比較快且有效率地把巢完成。認知中一直以來稱職又負責的「樹醫生」,除了抓蟲治病外,好像也有不為人知的一面。
心材與邊材。心材是顏色較深的內圈部分、邊材是顏色較淺的外圈部分
  啄木鳥為了吃,要啄木;為了造出適合居住的樹洞,也要啄木,可以說一輩子就在啄木中度過,木材的狀況,與他的生活息息相關。這種紅頂啄木鳥,只在活的松樹上啄洞築巢,而且這個巢要從松樹的邊材(圖中顏色較淺的那圈,材質較軟)打到心材(圖中顏色較深的那圈,材質較硬),而且一個紅頂啄木鳥家庭,通常會打超過一個樹洞以供棲息。
    松樹木材的質地堅硬,心材更甚,啄木鳥要啄出一個洞,平均需要花費 1~10 年,更別說要打出足夠維持其家庭的樹洞數量。那麼曠日費時的工作,有沒有甚麼辦法可以輔助加速?
科學家發現,這種啄木鳥會引入可分解樹木木質的真菌,把木材分解得鬆軟些,如此有利工作進行。
  科學家選定美國中部的一片森林,在其中選了 60 棵松樹打洞(直徑約 5 公分),洞不深,目的只是吸引紅頂啄木鳥來築巢。60 個洞其中一半用通氣紗網封住,讓鳥無法築巢,另外 30 個沒封,讓紅頂啄木鳥自由築巢,並且在實驗開始與 26 個月之後,分析每個洞的菌相組成,進行比較;與此同時,研究人員也會抓取這些鳥,以棉花蘸水,取其體表與喙的菌相進行分析與比對。
    實驗剛開始時,發現了有些無法築巢的洞(27%)已遭真菌感染,而過了 26 個月的分析發現,已有 75% 遭感染,且分解木質的真菌多樣性大為提高。
  分析所有樹洞的菌相後發現,鳥碰得到的樹洞,菌相多樣性很高,且與已完成的鳥巢菌相相似度高,也與鳥身上的菌相組成很像。鳥碰得到的樹洞,與鳥無法觸及的樹洞菌相相似度低,這代表鳥可接觸樹洞內的菌相,與鳥身上的菌相組成非常有關係,而不是自然落菌或其他帶菌源(例如鳥無法觸及樹洞的菌)造成的。因此這些結果可說明,這些被鳥碰過樹洞中的分解木材真菌,就是這些啄木鳥帶來的。
    研究人員表示,紅頂啄木鳥會帶著真菌孢子或菌絲移動,大大提升了真菌的散播能力;另一方面,紅頂啄木鳥透過啄木,製造傷口讓真菌有機會感染,真菌讓鳥可以使用較短時間、較快速而有效率地完成築巢大業,因此真菌與啄木鳥是互利(mutualism)關係。
  這種互利共生,好像和以前在課本上讀到的例子都不太一樣:這兩種物種,就算不共生在一起,對於他們的存活,好像都沒什麼影響與威脅。其實互利共生可以分為長期(如小丑魚與海葵)、短期(如植物升值中,幫忙傳播的傳粉者),還可分為專性(obligate)、兼性(facultative)互利共生。
    在專性互利共生中,兩個物種相互依存,一分開就會有一方或雙方無法繼續成活,例如榕樹(Ficus spp.)與榕果小蜂(fig wasp),後者的生命週期(包括幼蟲、變態、部分種類交配、產卵)幾乎都在榕果中完成;族群數量與榕果數量息息相關,若榕果都沒了,此物種也不復存在。
與海葵生活在一起的寄居蟹(Dardanus pedunculatus),引用自維基百科
  兼性互利共生的物種,就算彼此獨立開來,都不影響到其生存,例如寄居蟹與海葵的共生,海葵可以為寄居蟹提供保護、寄居蟹可以幫助海葵移動而提高取得獵物機率,但將兩者分開,也是可以田無溝水無流,井水不犯河水的各自生活,兩者再也沒有權利義務關係;又如這篇研究中的紅頂啄木鳥與真菌,就算彼此互不往來,也是可以活得好好的。
    最後,這對互利共生的搭檔,除了互相幫助、互給好處外,還間接幫到了森林生態系的其他成員,直接受益者就是這些樹洞的下個「房客」。通常,這些樹洞被紅頂啄木鳥住過、完成要發展的生命週期(例如幼鳥長成、學飛)後,就不會再回來住了。這些空下來的樹洞,就可以提供給許多不會鑿洞、無法鑿洞,卻需要用到樹洞的許多哺乳動物(例如一些小型齧齒類)、兩棲爬蟲類動物(herpetofauna,例如蛇)、無脊椎動物(如昆蟲)等等,給牠們安棲之所,也算是造福後人、利益諸眾生了。
  紅頂啄木鳥與樹本是互利共生關係,但是現在,在他們之間有了個第三者——會蛀樹的真菌,而且看來啄木鳥與這群真菌也是互利共生,那現在這筆剪不斷、理還亂的帳要怎麼算呢?真是個令人傷腦筋的三角問題。不過間接受益的「房客」物種們可管不了那麼多,有得住,就好啦!
  參考資料
Michelle A. Jusino, Daniel L. Lindner, Mark T. Banik, Kevin R. Rose, Jeffrey R. Walters (2016). Experimental evidence of a symbiosis between red-cockaded woodpeckers and fungi. Proceedings of the Royal Society B DOI: 10.1098/rspb.2016.0106.
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