زیست‌شناسی زیست‌شناسی گیاهی
بر پایه‌ی ۹ منبع علمی

درخت‌ها زیر خاک با هم در ارتباطن؟

برش خاک جنگل زیر یه درخت بلند و یه نهال، با ریشه‌هاشون و رشته‌های سفید قارچ که نوک ریشه‌ی هر دو رو به هم وصل کرده‌ان.
۴ دقیقه کاوش آخرین به‌روزرسانی: ۹ آبان ۱۴۰۵
مفهوم‌های این کاوش میکوریز شبکه‌ی قارچی کربن نشاندار
این کاوش را چطور دوست داری دنبال کنی؟ ۴ ارائه‌ی دیگر در راه‌اند
روخوانی نوشتار هنوز آماده نیست
به‌زودی

پاسخ کوتاه آره، ولی نه اون‌طوری که شنیدیم. تقریباً همه‌ی گیاه‌ها با قارچ‌های ریشه شراکت دارن و رشته‌های یه قارچ می‌تونه ریشه‌ی چند درخت رو به هم وصل کنه. کربن هم زیر خاک بین درخت‌ها جابه‌جا می‌شه، ولی هنوز معلوم نیست از راه همین رشته‌ها می‌ره یا از راه خاک و ریشه‌ها. هیچ پژوهش داوری‌شده‌ای توی طبیعت هم نشون نداده درخت‌های بالغ برای فرزندهاشون غذا یا هشدار می‌فرستن. پس شبکه‌ی واقعی هست، ولی «اینترنت جنگل» از شواهد خیلی جلوتره.

بیشترین درخت‌هایی که یه قارچ وصل کرده بود ۱۹ درخت این عدد از همون تکه‌ی جنگله.

شراکتی که کسی سرش دعوا نداره

برات پیش اومده زیر درخت‌های یه پارک راه بری و حس کنی این‌همه درخت فقط کنار هم نیستن؟ برای همین حس یه داستان قشنگ هم داریم: درخت‌ها زیر خاک یه اینترنت دارن، با هم حرف می‌زنن و از فرزندهاشون مراقبت می‌کنن. ولی اون زیر واقعاً چی هست؟

تقریباً همه‌ی گیاه‌ها با قارچ‌های ریشه شراکت دارن و به این شراکت می‌گیم میکوریز. گیاه به قارچ قند و چربی می‌ده و قارچ به گیاه مواد مغذی می‌رسونه. این شراکت بیشتر از ۴۰۰ میلیون سال قدمت داره و حتی منتقدهای اینترنت جنگل هم اهمیتش رو قبول دارن.

اگه رشته‌های یه قارچ ریشه‌ی دو گیاه یا بیشتر رو به هم وصل کنن، بهش می‌گیم شبکه‌ی قارچی. توی یه تکه از یه جنگل قدیمی، با آزمایش ژنتیکی دیدن که یه قارچ به‌تنهایی ریشه‌ی چندین درخت رو گرفته. ولی این نقشه فقط برای دو گونه درخت کشیده شده، از بین ده‌ها هزار گونه‌ی دنیا، و رشته‌های قارچ هم زود از بین می‌رن. برای همین هنوز نمی‌دونیم این شبکه‌ها چقدر رایجن و چقدر دوام میارن.

یک واژه میکوریز (mycorrhiza) اسم شراکت ریشه‌ی گیاه با قارچه.

یه چیزی زیر خاک جابه‌جا می‌شه

نزدیک به سی سال پیش، سوزان سیمارد و همکارانش توی طبیعت به درخت‌ها کربن نشاندار دادن تا مسیرش رو دنبال کنن؛ کربن ماده‌ی اصلی همون قندیه که درخت به قارچ می‌ده. دیدن کربن بین درخت توس و داگلاس‌فر توی هر دو جهت جابه‌جا می‌شد. بعدها توی جنگلی نزدیک بازل هم نشونه‌ی کربن درخت‌های نوئل به ریشه‌ی درخت‌های همسایه رسید، هرچند منتقدها اون نشونه رو نزدیک به تغییرهای طبیعی خود درخت می‌دونن.

پس یه چیزی زیر خاک بین درخت‌ها جابه‌جا می‌شه، ولی چی می‌برتش؟ کارست و همکارانش نشون دادن نتیجه‌ی هر پژوهشی که توی طبیعت انجام شده و به شبکه نسبت داده شده، بدون شبکه هم توضیح داده می‌شه؛ مواد می‌تونن با آب خاک حرکت کنن یا ریشه‌ها مستقیم به هم برسن. این یعنی اثر شبکه قطعی نشده، نه این‌که وجود نداره.

توی آزمایشگاه رفتن کربن از یه نهال به نهال دیگه از راه رشته‌های قارچ دیده شده. محکم‌ترین شاهد رو هم گیاه‌هایی می‌دن که کربنشون رو از قارچی می‌گیرن که خودش به ریشه‌ی یه گیاه دیگه وصله.

توی جنگل به یه درخت کربن نشاندار می‌دن و نشونه‌اش به درخت همسایه هم می‌رسه، ولی وسط راه دیده نمی‌شه: ممکنه از رشته‌های قارچ رفته باشه، با آب خاک یا از تماس ریشه‌ها، و شاید هم از چند راه با هم. برای همین خط‌ها یه‌اندازه‌ان؛ سهم هیچ راهی معلوم نیست. توی آزمایشگاه رفتن کربن از یه نهال به نهال دیگه روی خود رشته‌های قارچ دیده شده. اندازه‌ها و فاصله‌ها به مقیاس نیستن.
یک واژه کربن نشاندار (labeled carbon) کربنیه که پژوهشگرها می‌تونن ردش رو توی درخت پیدا کنن.

خانواده یا بازار

قشنگ‌ترین بخش داستان «درخت مادر»ه: درخت پیری که به نهال‌های فرزندش غذا می‌رسونه و اگه حشره حمله کنه خبرشون می‌کنه. کدوممون دوست نداریم این راست باشه؟

ولی کارست و همکارانش ده‌ها پژوهش توی طبیعت رو کنار هم گذاشتن. شواهدی که می‌گن شبکه به نهال کمک می‌کنه تقریباً هم‌اندازه‌ی شواهدیه که می‌گن بهش آسیب می‌زنه، و رایج‌ترین نتیجه اینه که اثری نداره. هیچ پژوهش داوری‌شده‌ای توی طبیعت هم نشون نداده درخت‌های بالغ برای فرزندهاشون غذا یا هشدار حمله‌ی حشره می‌فرستن. تنها پژوهش داوری‌شده درباره‌ی هشدار بین گونه‌های درخت توی گلدون انجام شد و با تماس ریشه‌ها اثر هشدار از بین رفت.

یه تصویر دیگه هم از جنگل هست: بازار، نه خانواده. هنریکسون و همکارانش می‌گن چیزی که شبیه بخشش به نظر میاد بیشتر داد و ستد قارچ و درخته که اغلب رقابت درخت‌ها رو هم بیشتر می‌کنه.

داستانی که از شواهد جلو زد

پس این‌همه اطمینان از کجا اومده؟ کارست و همکارانش بررسی کردن بیشتر از هزار مقاله چطور به پژوهش‌های کلیدی این موضوع ارجاع دادن. این روزها نزدیک به نصف ارجاع‌هایی که درباره‌ی کار شبکه‌ان، چیزی رو می‌گن که خود اون پژوهش نشون نداده.

سیمارد و همکارانش جواب دادن که روش این بررسی‌ها اشکال داره و این بررسی‌ها آزمایش تازه‌ای نیاوردن. به گفته‌ی سیمارد، انتقال هم‌زمان از چند راه انجام می‌شه و «درخت مادر» استعاره‌ای برای مردم بوده، نه فرضیه‌ی علمی. این جواب هم داده‌ی تازه‌ای نداره، پس دعوای کارست و سیمارد هنوز بازه. شاید سؤالی که می‌مونه اینه: چرا این‌قدر دلمون می‌خواد جنگل یه خانواده باشه؟

زیر خاک شبکه‌ی قارچی واقعی هست و چیزهایی بین درخت‌ها جابه‌جا می‌شن، ولی نقش این شبکه هنوز قطعی نشده و شاهدی نداریم که درخت‌های بالغ برای فرزندهاشون غذا یا هشدار بفرستن.

چرا این پرسش مهم است دفعه‌ی بعد که زیر درخت‌ها راه می‌ری، هم شراکت واقعی ریشه و قارچ رو می‌شناسی و هم می‌دونی کجای داستان هنوز نشون داده نشده. دانسته‌هامون درباره‌ی کار این شبکه توی جنگل هنوز همین‌جا تموم می‌شه.

این پاسخ از کجا آمده

هر چیزی که بالا خواندی از این ۹ منبع بیرون آمده. اگر خواستی خودت سرچشمه را ببینی، لینک‌ها همین‌جاست.

۹ منبع
۱ J. Karst, M. D. Jones, J. D. Hoeksema, "Positive citation bias and overinterpreted results lead to misinformation on common mycorrhizal networks in forests", Nature Ecology & Evolution 7:501–511، ۲۰۲۳ بخش اول، دوم، سوم و چهارم پژوهش داوری‌شده ۲ S. W. Simard و همکاران، "Net transfer of carbon between ectomycorrhizal tree species in the field", Nature 388:579–582، ۱۹۹۷ بخش دوم پژوهش داوری‌شده ۳ T. Klein, R. T. W. Siegwolf, C. Körner, "Belowground carbon trade among tall trees in a temperate forest", Science 352:342–344، ۲۰۱۶ بخش دوم پژوهش داوری‌شده ۴ N. Henriksson و همکاران، "Re-examining the evidence for the mother tree hypothesis – resource sharing among trees via ectomycorrhizal networks", New Phytologist 239:19–28، ۲۰۲۳ بخش سوم پژوهش داوری‌شده ۵ D. G. Robinson و همکاران، "Mother trees, altruistic fungi, and the perils of plant personification", Trends in Plant Science 29(1):20–31، ۲۰۲۴ بخش دوم و سوم پژوهش داوری‌شده ۶ S. W. Simard, T. L. Ryan, D. A. Perry, "Opinion: Response to questions about common mycorrhizal networks", Frontiers in Forests and Global Change 7، ژانویه‌ی ۲۰۲۵ بخش چهارم پژوهش داوری‌شده ۷ H.-J. Hawkins و همکاران، "Mycorrhizal mycelium as a global carbon pool", Current Biology 33(11):R560–R573، ۲۰۲۳ بخش اول پژوهش داوری‌شده ۸ K. J. Beiler و همکاران، "Architecture of the wood-wide web: Rhizopogon spp. genets link multiple Douglas-fir cohorts", New Phytologist 185(2):543–553، ۲۰۱۰ بخش اول پژوهش داوری‌شده ۹ K. Field, E. Magkourilou (دانشگاه شفیلد)، "Do trees really stay in touch via a 'wood-wide web'? Here's what the evidence says"، The Conversation، ۱۳ فوریه‌ی ۲۰۲۳ بخش اول و سوم رسانه‌ی علمی