一项由耶鲁大学环境学院科学家进行的开创性研究揭示，每棵树木的木质组织内栖息着约一万亿个细菌，它们在森林生态系统中扮演着至关重要的角色。这项发表于2025年8月6日《自然》杂志的研究，为理解树木生理学和森林生态学开辟了新领域，并强调了这些内部微生物生态系统对森林碳循环和养分交换的重大影响。
研究人员调查了美国东北部16个树种的150棵活树，发现微生物被分隔在心材（内木）和边材（外木）中，每个区域都拥有独特的微生物群落。心材主要由厌氧微生物主导，而边材则寄生着好氧微生物。这些微生物正在积极地产生气体并进行养分循环，表明它们在树木的内部过程中发挥着关键作用。研究还指出，不同树种的微生物群落差异显著，这可能暗示着一种共同进化的关系，例如糖枫树所携带的微生物与松树不同。耶鲁大学环境学院的博士候选人乔纳森·格维茨曼表示：“存在一个巨大的、未被探索的生物多样性库——无数生活在世界树木内部的微生物物种，我们从未对其进行过记录。” 他进一步指出，了解这些群落对于应对气候变化至关重要，因为气候变化可能会改变它们，而某些微生物可能为树木生长、抗病性或有价值化合物的生产提供解决方案。这项研究由包括马克·布拉德福德和彼得·雷蒙德在内的科学家参与，揭示了树木与其内部微生物群落之间复杂的相互关系，并强调了持续探索以充分理解它们在森林生态系统中的功能及其在应对气候变化挑战中的潜在应用的重要性。
该研究的独特之处在于，它不仅揭示了树木内部微生物的普遍存在，还区分了心材和边材中微生物群落的差异性，以及物种间的特异性。例如，研究发现糖枫树的微生物群落与松树的截然不同，这可能表明了微生物与特定树种之间存在共同进化的关系。此外，科学家们还开发了一种新的样本处理方法，通过冷冻、粉碎和研磨木材材料来提取高质量的微生物DNA，从而能够深入研究这些隐藏的生命形式。这些发现为理解森林生态系统的运作方式以及开发应对气候变化的策略提供了新的视角。