嗜火真菌：森林大火后的自然第一响应者

森林大火过后数周内，一层橙色外壳覆盖在死木和烧焦的林地上，创造出仿佛仍在冒烟的超现实景观。但这并非持续破坏的信号，而是重生的标志：微小的真菌正在占领废墟。

“它们喷出孢子，数量之多看起来就像烟雾，”加拿大森林服务局（Canadian Forest Service）真菌学家兼研究科学家乔伊·坦尼（Joey Tanney）说。这些桃橙色真菌属于火丝菌属（pyronema），是一种嗜火真菌（pyrophilous fungi，希腊语意为“爱火”），是大火后自然的第一响应者。

嗜火真菌是“嗜热真菌”的一种，指只有在火灾后才能大量繁殖的真菌类群。它们以休眠状态潜伏在土壤中，直到火灾触发激活。不列颠哥伦比亚大学（UBC）真菌学家莫妮卡·菲舍尔（Monika Fischer）表示，历史上雷击引发了大多数野火，而能够幸存下来的生物，如嗜火真菌，正是那些适应了火灾的物种。

过去三年连续出现创纪录的野火季，每个季节的燃烧面积都超过了历史年均270万公顷。加拿大参议院本月发布的报告指出，2023年是最具破坏性的一年，有1470万公顷森林被烧毁。坦尼说：“我们正遭遇前所未有的火灾季，理解火灾后环境——包括土壤、真菌和各种不同生物——变得更加重要。基线是什么？一场‘正常’火灾后我们能期待什么，与更极端的火灾相比又如何？”

土壤能将真菌与极端高温隔离开来。地表温度可达1000°C，但仅仅3厘米深的土层下，菲舍尔在一次用于降低野火风险的受控焚烧（slash pile burn）中记录到的温度仅为70°C。菲舍尔说：“它们只是在等待热量触发反应。”她指出，在那次火灾后仅几小时采集的土壤样本中，真菌数量已显著增加。

嗜火真菌消耗森林火灾产生的灰烬、碳和其他有毒副产品，这些物质改变了表层土壤的化学成分。通过吞噬这些有害元素——包括火灾中产生的大量致癌多环芳烃（PAHs）——它们将其转化为孢子和子实体，进而成为第二响应者（昆虫、螨虫和细菌）的食物。坦尼说：“它们实际上是在启动食物网。”

火灾后另一个巨大风险是水土流失，因为固定土壤的植物和根系已被烧毁。UBC生命科学研究所真菌学家西娅·惠特曼（Thea Whitman）说，土壤表面会形成一层蜡质层，导致斥水性——部分原因是针叶树等树木的蜡质融化所致。“现在水流在景观表面形成片流，如果在丘陵地区，会引发严重的火灾后山体滑坡。”真菌具有细长的丝状菌丝（hyphae），这些菌丝有助于稳定土壤，最小化滑坡风险。惠特曼说：“微生物在构建土壤结构、黏合土壤颗粒方面发挥非常重要的作用，它们也可能在分解火灾后地表蜡质沉积物中起作用。”

惠特曼的研究显示了真菌和植物群落如何反弹。她团队对2014年阿尔伯塔省和西北地区北方林火灾后的40个不同地点进行了土壤采样（分别于火灾后一年和五年），发现真菌和植物“同步变化”，且这些联系随时间增强。“这表明真菌群落的恢复与火灾后植物群落的恢复紧密相连。”

其他真菌已被用于抗生素、他汀类药物、免疫抑制剂和工业化学领域。菲舍尔指出，嗜火真菌能快速分解木炭和其他污染物，因此有可能在工业环境中同样有效。不过，这些真菌是否可以被操控以加速森林恢复，目前尚未测试。但菲舍尔表示，有数据表明，小规模计划燃烧“几乎可以像疫苗一样”，增强环境中嗜火真菌对火灾的反应能力。她说，一场小火可促使现有真菌释放大量休眠孢子，形成更多准备应对下一次大火的孢子——这些孢子可存活约100年。“这相当于为生态系统未来更好地响应做好了准备。”