Return to Video

来自真菌的市场和经济课

  • 0:01 - 0:06
    我作为进化生物学家
    站在你们面前,
  • 0:06 - 0:08
    进化生物学教授,
  • 0:08 - 0:13
    这个头衔听起来很花哨,
    如果我可以如此自称的话。
  • 0:13 - 0:16
    我要打算讨论两个
  • 0:16 - 0:18
    通常不被放在一起讨论的话题,
  • 0:19 - 0:22
    那就是市场经济和真菌。
  • 0:22 - 0:26
    (英语发音)或叫“番菌( fun-GUY)”,
    或在欧洲的读法,“番基(fun-GEE)“?
  • 0:26 - 0:30
    人们尚未对这个词的发音取得共识。
  • 0:31 - 0:36
    我想让你们想象
    一个长达4亿年之久的
  • 0:36 - 0:40
    市场经济,
  • 0:40 - 0:45
    这种市场经济无处不在地存在
    世界上的每一个生态系统中,
  • 0:45 - 0:52
    它庞大到能够同时且持久地连接
    数百万的交易方
  • 0:52 - 0:56
    它顽强到可从数场大灭绝中生存下来。
  • 0:56 - 1:00
    它就在这里,就在此刻,在我们脚下。
  • 1:00 - 1:02
    你只是看不见。
  • 1:02 - 1:05
    跟人类市场经济
  • 1:05 - 1:08
    依靠认知来做决定不同,
  • 1:08 - 1:13
    这个市场中的交易员,
    它们乞讨,借取,偷窃,欺骗,
  • 1:13 - 1:15
    全都在无思想的情况下发生。
  • 1:15 - 1:16
    隐藏在我们的眼皮底下,
  • 1:16 - 1:20
    植物的根茎被一种
    叫做丛枝菌根的真菌定殖。
  • 1:20 - 1:24
    现在真菌在地下形成的
    这些复杂网络,
  • 1:24 - 1:28
    它们的这些细丝比棉线还细。
  • 1:28 - 1:30
    所以顺着其中一种真菌,
  • 1:30 - 1:33
    它同时连接着多个植物。
  • 1:34 - 1:37
    你可以把它想成地下铁系统,
  • 1:37 - 1:40
    每个根是一个站,
  • 1:40 - 1:43
    在那里资源被装载和卸载。
  • 1:43 - 1:45
    并且它非常紧密,
  • 1:45 - 1:50
    在一克土里,大概有几米长,
  • 1:50 - 1:52
    甚至一公里长。
  • 1:52 - 1:57
    在一丁点的土壤里,
    真菌网络细丝
  • 1:57 - 1:59
    就有10个足球场长。
  • 1:59 - 2:01
    并且它无处不在。
  • 2:01 - 2:07
    所以如果你经过一棵树,一片灌木,
    一条藤蔓,甚至是一棵小草,
  • 2:07 - 2:10
    你就穿越过了一个菌根网络。
  • 2:10 - 2:13
    大概 80% 的植物品种
  • 2:13 - 2:17
    与这些菌根真菌连接。
  • 2:17 - 2:21
    那么被真菌覆盖的根茎
  • 2:21 - 2:24
    和我们全球经济有什么关系?
  • 2:24 - 2:28
    我这个进化生物学家
    为什么要花过去 10 年
  • 2:28 - 2:31
    来研究经济学术语?
  • 2:31 - 2:33
    你需要理解的第一件事是
  • 2:35 - 2:39
    植物和真菌合作伙伴
    达成的贸易协议
  • 2:39 - 2:41
    和我们人类制定的贸易协定
  • 2:41 - 2:43
    非常相似,
  • 2:43 - 2:45
    但或许更具策略性。
  • 2:45 - 2:47
    你看,植物和真菌合作伙伴,
  • 2:47 - 2:52
    它们不交易股票和证券,
  • 2:52 - 2:54
    它们交换重要的资源。
  • 2:54 - 2:57
    对于真菌而言,那是糖和脂肪。
  • 2:57 - 3:02
    它所有的碳源都是直接从
    植物伙伴那里获得的。
  • 3:02 - 3:07
    如此大量的碳,
    以至于每年,有大约 50 亿吨的碳
  • 3:07 - 3:12
    从植物进入到这个地下网络。
  • 3:12 - 3:17
    对根茎而言,它们需要的是磷和氮,
  • 3:17 - 3:18
    因此,通过交换它们的碳,
  • 3:18 - 3:24
    它们能够获得真菌网络
    收集的所有营养。
  • 3:25 - 3:27
    所以为了达成交易,
  • 3:27 - 3:31
    真菌渗透到宿主的根细胞中
  • 3:31 - 3:35
    形成一个叫做丛枝的微小结构,
  • 3:35 - 3:38
    在拉丁语中是“小树”的意思。
  • 3:38 - 3:42
    现在,你可以把这个想成
    贸易市场中的实体的
  • 3:42 - 3:43
    证券交易所。
  • 3:43 - 3:47
    所以到目前为止,一切看似都很和谐。
  • 3:47 - 3:49
    对吧?我给你挠挠背,
    你也给我挠挠,
  • 3:49 - 3:52
    双方都各得所需。
  • 3:52 - 3:55
    但这里我们需要暂停一下,
  • 3:55 - 4:00
    来了解进化和自然选择的力量。
  • 4:00 - 4:05
    在这个市场可没有
    业余交易员的位置。
  • 4:05 - 4:08
    正确交易策略的制定
  • 4:08 - 4:11
    决定着谁活谁死。
  • 4:12 - 4:15
    现在,我使用“策略”这个词,
  • 4:16 - 4:19
    但当然植物和真菌,
    它们没有大脑。
  • 4:19 - 4:21
    它们的这些策略
  • 4:21 - 4:25
    是在我们认为的认知缺失
    的情况下制定出的。
  • 4:27 - 4:31
    但,作为科学家,
    我们使用行为术语,
  • 4:31 - 4:34
    诸如“策略”
  • 4:34 - 4:38
    来描述特定情况下
  • 4:38 - 4:40
    被编入生物体 DNA 的
  • 4:40 - 4:45
    行为,动作和反应。
  • 4:46 - 4:49
    我是在 19 岁的时候
  • 4:49 - 4:52
    开始研究这些交易策略的,
  • 4:52 - 4:55
    我当时住在巴拿马的热带雨林。
  • 4:55 - 5:01
    在当时,每个人都对地面上的这种
    令人惊诧的多样性而感兴趣。
  • 5:01 - 5:05
    它确实极其多样。这些可是热带雨林。
  • 5:05 - 5:08
    但我的兴趣,
    却在于地下的复杂性。
  • 5:08 - 5:12
    我们知道这些网络的存在,
    我们知道它们很重要,
  • 5:12 - 5:15
    并且我要再说一次,
    “重要”我的意思是重要,
  • 5:15 - 5:18
    是你在地面上看到的
  • 5:18 - 5:21
    所有多样植物的营养基础。
  • 5:22 - 5:27
    但那时,我们不知道
    这些网络是如何运作的。
  • 5:27 - 5:29
    我们不知道它们是如何起作用的。
  • 5:29 - 5:34
    为什么只有特定的植物
    会和特定的真菌交互。
  • 5:34 - 5:37
    所以快进到我成立小组的时候,
  • 5:37 - 5:40
    于是我们真正开始涉足
    这个交易网络。
  • 5:40 - 5:42
    你看,我们会操纵条件。
  • 5:42 - 5:46
    我们会把植物种在阳光下
    来创建一位良好的交易伙伴,
  • 5:46 - 5:49
    也会在阴暗环境中种植植物,
    以创建一位糟糕的交易伙伴。
  • 5:49 - 5:52
    我们然后将这些植物跟
    一个真菌网络连接。
  • 5:52 - 5:56
    我们发现:真菌一直很擅长
  • 5:56 - 6:00
    识别贸易伙伴的好坏。
  • 6:00 - 6:05
    它们会分配更多的资源给
    能回馈自己更多碳的寄主植物。
  • 6:06 - 6:09
    如今,我们也进行了交互实验,
  • 6:09 - 6:13
    让宿主植物接种有益菌和有害菌,
  • 6:13 - 6:17
    我们发现:它们也非常擅长
    区分交易伙伴。
  • 6:18 - 6:24
    这里有着市场出现的完美条件。
  • 6:24 - 6:26
    这是个简单的市场,
  • 6:26 - 6:28
    但它仍然是个市场,
  • 6:28 - 6:32
    在这个市场中,
    更好的交易伙伴总是受到偏爱。
  • 6:34 - 6:35
    但这是个公平的市场吗?
  • 6:35 - 6:39
    现在这是你需要理解的,
    跟人类类似,
  • 6:39 - 6:43
    植物和真菌都是不可思议的
    机会主义者。
  • 6:44 - 6:49
    有证据表明,真菌一旦
    它渗透进植物细胞中,
  • 6:49 - 6:54
    它其实会劫持植物自己
    的营养摄取系统。
  • 6:54 - 6:59
    它通过抑制植物自身
    从土壤中吸收养分的能力
  • 6:59 - 7:01
    来做到这一点。
  • 7:01 - 7:05
    于是这造成了植物对真菌的依赖。
  • 7:05 - 7:08
    这有点是那种虚假的上瘾,
  • 7:08 - 7:11
    也就是说,植物必须为真菌提供养料,
  • 7:11 - 7:15
    才能获得自己根茎周围的营养资源。
  • 7:16 - 7:22
    也有证据表明,真菌很擅长
    抬高营养物质的价格。
  • 7:22 - 7:26
    通过吸收土壤中的养分,
  • 7:26 - 7:29
    它们并不选择与其跟宿主交换,
  • 7:29 - 7:31
    而是将养分存储在自己的网络中,
  • 7:31 - 7:37
    这就使植物和其他竞争真菌
    没法获得这些养分。
  • 7:38 - 7:39
    这是基本的经济学,
  • 7:39 - 7:43
    随着资源获取的难度上升,
    其价值上升。
  • 7:43 - 7:48
    植物被迫为同样数量的资源
    支付更多。
  • 7:48 - 7:52
    但这并非全有益于真菌。
  • 7:52 - 7:55
    植物也可以非常狡猾。
  • 7:55 - 7:56
    有一些兰花——
  • 7:56 - 7:59
    我总觉得兰花像是地球上
  • 7:59 - 8:01
    最阴险狡猾的物种 ——
  • 8:01 - 8:04
    有一些兰花
  • 8:04 - 8:07
    它们直接进入真菌网络,
  • 8:07 - 8:10
    并偷走所有的碳。
  • 8:10 - 8:14
    这些兰花,它们甚至
    不生长绿叶来进行光合作用。
  • 8:14 - 8:16
    它们就是纯白的。
  • 8:16 - 8:18
    所以它不是通过光合作用,
  • 8:18 - 8:19
    而是进入网络,
  • 8:19 - 8:21
    偷走碳
  • 8:21 - 8:23
    并从不回报。
  • 8:24 - 8:26
    现在我觉得以公平来讲,
    这样的寄生生物
  • 8:26 - 8:29
    在人类市场中也不少。
  • 8:29 - 8:33
    随着我们对这些策略的解码,
  • 8:33 - 8:35
    我们也学到了一些东西。
  • 8:35 - 8:40
    第一点是这个系统
    没有利他主义,
  • 8:40 - 8:42
    没有贸易优惠。
  • 8:42 - 8:46
    我们没有看到显著的的证据表明
  • 8:46 - 8:50
    真菌会帮助将死
    或处于困境的植物,
  • 8:50 - 8:57
    除非这跟真菌的直接利益相关。
  • 8:58 - 9:01
    我不评论这个好还是坏。
  • 9:01 - 9:06
    与人类不同,
    真菌自然无法评判自己的道德。
  • 9:06 - 9:07
    而且作为一个生物学家,
  • 9:07 - 9:14
    我也不倡议真菌所执行的这种无情的
  • 9:14 - 9:16
    新自由主义市场动态。
  • 9:18 - 9:20
    但交易系统,
  • 9:21 - 9:23
    它为我们提供了一个
  • 9:25 - 9:28
    研究市场经济模样的基准,
  • 9:28 - 9:31
    当它在道德缺失的环境下
  • 9:31 - 9:35
    被几亿年的自然选择
  • 9:35 - 9:37
    所塑造时,
  • 9:37 - 9:41
    当策略仅仅基于
  • 9:41 - 9:45
    收集和处理信息,
  • 9:45 - 9:47
    不受认知影响:
  • 9:47 - 9:50
    没有妒忌,没有怨恨,
  • 9:50 - 9:52
    但没有希望,也没有快乐。
  • 9:52 - 9:55
    所以我们此刻已经
  • 9:55 - 10:00
    解码了最基本的交易原则,
  • 10:00 - 10:03
    但作为科学家,
    我们总是想要再进一步,
  • 10:03 - 10:07
    我们感兴趣的是更复杂的
    经济两难的窘境。
  • 10:08 - 10:13
    我们尤其感兴趣不平等的影响。
  • 10:13 - 10:19
    不平等真的成为了
    今天经济图景中
  • 10:19 - 10:22
    一个决定性特征。
  • 10:22 - 10:25
    但不平等的挑战
  • 10:25 - 10:27
    不是人类社会所特有的。
  • 10:27 - 10:31
    作为人类,我们倾向于
    认为我们一切都是独一无二的,
  • 10:31 - 10:34
    但是自然界的生物
  • 10:34 - 10:39
    必须要面对不断变化以获取资源。
  • 10:39 - 10:42
    当一种真菌同时暴露在
  • 10:42 - 10:47
    一块肥沃的和一块贫瘠的土地上时,
  • 10:47 - 10:50
    它是如何改变自己的交易策略的呢?
  • 10:50 - 10:51
    并且,更普遍的,
  • 10:51 - 10:55
    自然界中的有机体在面对
  • 10:55 - 10:58
    获取资源的不确定性时,
  • 10:58 - 11:00
    是如何利用交易来为自己牟取资源?
  • 11:00 - 11:02
    这里我要告诉你们一个秘密:
  • 11:02 - 11:07
    研究地下交换网络非常困难。
  • 11:07 - 11:13
    你不知道在何处与何时
    重要的交易会发生。
  • 11:13 - 11:17
    于是我们团队帮助开拓了
    一种方法,一种技术,
  • 11:17 - 11:22
    用纳米颗粒标记营养物质,
  • 11:22 - 11:26
    荧光纳米颗粒叫做量子点。
  • 11:26 - 11:28
    这些量子点可以让我们
  • 11:28 - 11:31
    点亮营养物质,
  • 11:31 - 11:34
    这样我们就能视觉监测
  • 11:34 - 11:37
    它们在真菌网络
  • 11:37 - 11:39
    到宿主根茎的运动。
  • 11:39 - 11:43
    这让我们终于能够看到
    原本看不到的东西,
  • 11:43 - 11:48
    于是我们能够研究真菌
    在微观上是如何跟它们的植物宿主议价的。
  • 11:48 - 11:50
    所以为了研究不平等,
  • 11:50 - 11:52
    我们将一个真菌网络
  • 11:52 - 11:56
    暴露在这些不同浓度的荧光磷中,
  • 11:56 - 12:00
    在这片人工景观中模拟
  • 12:00 - 12:02
    肥沃与贫瘠的小块土地。
  • 12:02 - 12:06
    然后我们仔细地量化真菌的交易。
  • 12:07 - 12:09
    我们发现了两件事情。
  • 12:10 - 12:11
    我们发现的第一件事是
  • 12:11 - 12:16
    不平等会鼓励真菌交易更多。
  • 12:17 - 12:22
    所以我可以使用
    “鼓励”、“刺激”或“迫使”这样的词。
  • 12:22 - 12:25
    但基本结论是
    与控制条件相比,
  • 12:25 - 12:30
    不平等与更高水平的交换有关。
  • 12:31 - 12:33
    这很重要,
  • 12:33 - 12:38
    因为这说明
    在自然中积极发展交易伙伴
  • 12:38 - 12:43
    可以帮助生物体
    应对资源获取的不确定性。
  • 12:44 - 12:50
    第二,我们发现,
    在不平等条件下,
  • 12:51 - 12:56
    真菌会将资源从网络的肥沃部分
  • 12:56 - 13:00
    积极地传输到网络的贫瘠部分。
  • 13:00 - 13:02
    当然,我们能够看到这个
  • 13:02 - 13:04
    是因为这两块土地
    呈现不同颜色。
  • 13:04 - 13:09
    所以起初,
    这个结果真的非常令人费解。
  • 13:10 - 13:14
    真菌是在帮助网络中的贫瘠部分吗?
  • 13:14 - 13:20
    不是,我们发现
    真菌通过将资源转送到需求更高的地方
  • 13:20 - 13:22
    可以赚取更多。
  • 13:22 - 13:29
    只需要改变
    真菌进行交易资源的位置,
  • 13:29 - 13:32
    它就可以操纵这些资源的价值。
  • 13:33 - 13:40
    这激发我们去更深层次地挖掘
    信息是如何共享的。
  • 13:40 - 13:42
    这现象暗示了
    在一个不具备认知能力的生物体中
  • 13:42 - 13:45
    具有的高度的复杂性,
  • 13:45 - 13:49
    或者至少中等程度的复杂性。
  • 13:49 - 13:54
    这个真菌是如何能够感知到
    自己网络中的市场状况
  • 13:54 - 13:58
    并且计算得出何时何地交易的?
  • 13:58 - 14:03
    我们想要研究信息、
    信息是如何在这整个网络中共享的,
  • 14:03 - 14:05
    以及真菌是如何整合这些线索的。
  • 14:07 - 14:13
    为找寻这些问题的答案,
    你需要做的是钻的更深
  • 14:13 - 14:14
    并拿到该网络更高清晰度的成像。
  • 14:15 - 14:20
    我们开始研究
    菌丝网络内部的复杂流动。
  • 14:20 - 14:24
    所以你现在看到的
    是活的真菌网络,
  • 14:24 - 14:28
    有细胞内容在流动。
  • 14:28 - 14:30
    这是实时发生的,
  • 14:30 - 14:32
    你可以看到上面的时间标记。
  • 14:32 - 14:35
    所以这是现在正在发生的,
    视频没有被加速处理过。
  • 14:35 - 14:37
    这是我们脚下正在发生的。
  • 14:37 - 14:41
    有几件事我想让你们注意。
  • 14:41 - 14:45
    它会加速,它会慢下来,
    它会改变方向。
  • 14:45 - 14:48
    我们现在和生物物理学家一起
  • 14:48 - 14:52
    在尝试剖析这种复杂性。
  • 14:52 - 14:56
    真菌是如何利用这种
    复杂的流动模式
  • 14:56 - 14:58
    来分享和处理信息
  • 14:58 - 15:01
    从而去做这些交易决定的?
  • 15:02 - 15:07
    真菌的交易计算的能力
    比我们的强吗?
  • 15:08 - 15:12
    这是我们可能可以
    从自然中借用的模型。
  • 15:12 - 15:16
    我们日益依赖于
  • 15:16 - 15:20
    能让我们在即刻盈利的
    电脑算法。
  • 15:20 - 15:24
    但电脑算法和真菌,
  • 15:24 - 15:28
    它们同样都以,
    无认知的方式运行着。
  • 15:29 - 15:32
    真菌只是碰巧是个活体。
  • 15:32 - 15:37
    如果我们让这两种交易策略
    进行对比和竞争
  • 15:37 - 15:38
    会怎样?
  • 15:38 - 15:40
    谁会获胜?
  • 15:40 - 15:43
    这个在恐龙时代之前
  • 15:43 - 15:49
    就存在的小资本家?
  • 15:49 - 15:51
    我会给真菌下赌注。
  • 15:51 - 15:53
    谢谢。
  • 15:53 - 15:56
    (掌声)
Titel:
来自真菌的市场和经济课
Sprecher:
托比·基尔斯
Beschreibung:

资源不平等是我们面临的最大挑战之一,但它并非人类独有。和我们一样,生活在植物和树根里的菌根真菌能够有策略地进行交易、窃取和保留资源,而且它们的机会主义(有时候无情)与人类惊人地相似——然而这一切都在没有认知的情况下进行的。在这场令人震惊的演讲中,进化生物学家托比·基尔斯(Toby Kiers)分享了真菌网络和关系所揭示的人类经济,以及它们能告诉我们的关于不平等的道理。

more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Projekt:
TEDTalks
Duration:
16:09

Untertitel in Chinese, Simplified

Revisionen