قارچ ها به عنوان منبع حیات ارکیده ها عمل می کنند

به گزارش مجله خبری نگار، دانشمندان دانشگاه کوبه (Kobe University) کشف کرده‌اند که این قارچ‌ها تنها بازیافت‌کننده‌ی چوب نیستند، بلکه بذر‌های بسیار ریز ارکیده را نیز تغذیه می‌کنند؛ بذر‌هایی که خودشان توان تأمین مواد غذایی ندارند.

این پیوند شگفت‌انگیز میان چوب مرده و رشد تازه نشان می‌دهد که چگونه جنگل‌ها بی‌صدا کربن را از تجزیه به درون حیات منتقل می‌کنند.

ارکیده‌ها برای جوانه زدن به قارچ نیاز دارند

بذر‌های ارکیده آن‌قدر کوچک‌اند که مانند غبار در هوا شناور می‌شوند. این بذر‌ها مواد مغذی لازم را ندارند و نمی‌توانند به‌تنهایی جوانه بزنند. در این مرحله، قارچ‌ها به ناجی آنها تبدیل می‌شوند و با تأمین کربن، امکان رشدشان را فراهم می‌کنند.

در گیاهان بالغ، حضور قارچ در ریشه‌ها شناخته‌شده است. اما سؤال اینجاست: بذر‌ها چگونه زنده می‌مانند؟ این همان معمایی بود که پژوهشگران را کنجکاو کرد.

کنجی سوئتسوگو (SUETSUGU Kenji) از دانشگاه کوبه توضیح می‌دهد: «مطالعه جوانه‌زنی ارکیده‌ها در طبیعت بسیار دشوار است. به‌ویژه، روش‌های سختگیرانه مورد نیاز برای استخراج نهال‌های کوچک از خاک باعث شده بیشتر پژوهش‌های پیشین تنها روی ریشه‌های گیاهان بالغ تمرکز کنند، چون قارچ‌ها در آن مرحله راحت‌تر نمونه‌برداری می‌شوند.»

نخستین نشانه‌ها در کنار چوب پوسیده

در جریان تحقیقات میدانی، گروه سوئتسوگو متوجه نکته‌ای عجیب شد: نهال‌های ارکیده معمولاً نزدیک کنده‌ها و چوب‌های در حال پوسیدگی دیده می‌شدند، نه به‌طور تصادفی در سراسر جنگل.

سوئتسوگو می‌گوید: «ما بار‌ها شاهد تجمع نهال‌ها و ارکیده‌های بالغ با ساختار‌های ریشه‌ای جوان در اطراف چوب‌های در حال پوسیدگی بودیم. این الگوی تکرارشونده ما را واداشت تا فرض کنیم قارچ‌های چوب‌خوار در شروع زندگی ارکیده‌ها نقش دارند.»

ریشه‌های مرجانی‌شکل این گیاهان سرنخی مهم بودند. پژوهشگران دریافتند این ساختار‌ها نه فقط ریشه، بلکه بازمانده‌ی دوران اولیه رشد ارکیده هستند. حتی گیاهان بالغی که هنوز این ساختار را داشتند، به همان قارچ‌های تجزیه‌کننده چوب متصل بودند که به نهال‌ها غذا می‌دادند.

تأیید فرضیه در آزمایش میدانی

تیم تحقیقاتی برای آزمودن فرضیه، بذر‌های ارکیده را در نزدیکی و دور از چوب‌های پوسیده دفن کرد. نتیجه شگفت‌انگیز بود: تنها بذر‌هایی که در کنار چوب در حال تجزیه قرار داشتند جوانه زدند. تمام جوانه‌زنی‌های موفق، در مجاورت چوب مرده و حضور قارچ‌های خاص رخ داد.

قارچ‌ها منبع حیات ارکیده‌ها هستند

پژوهشگران با تحلیل DNA قارچ‌های اطراف بذر‌ها متوجه شدند که گونه‌هایی مانند Protomerulius و Psathyrella در این فرآیند نقش دارند. همین قارچ‌ها در ریشه ارکیده‌های بالغ با ساختار مرجانی نیز حضور داشتند.

سوئتسوگو می‌گوید: «ما از انحصار و ثبات این رابطه قارچی کاملاً شگفت‌زده شدیم.»

آزمایش‌های ایزوتوپی نیز نشان داد که ارکیده‌ها مستقیماً از این قارچ‌ها کربن دریافت می‌کنند. گیاهان جوان کاملاً به قارچ وابسته‌اند و حتی ارکیده‌های بالغ نیز بیش از نیمی از کربن خود را از همین قارچ‌ها می‌گیرند.

این پدیده، یک چرخه پنهان انتقال کربن را آشکار کرد: قارچ‌ها از چوب مرده تغذیه می‌کنند، کربن را جذب کرده و آن را به ارکیده‌ها منتقل می‌کنند. در سایه‌سار جنگل که نور خورشید به سختی می‌رسد، قارچ‌ها نقش نور را ایفا می‌کنند. ارکیده‌ها نه از فتوسنتز، بلکه از تجزیه رشد می‌کنند.

تأثیر قارچ‌ها بر تکامل ارکیده‌ها

این رابطه احتمالاً توضیح می‌دهد که چرا برخی گونه‌های ارکیده به‌طور کامل فتوسنتز را کنار گذاشته‌اند. گونه‌هایی که با قارچ‌ها زندگی می‌کنند، توانسته‌اند فقط با تغذیه از آنها رشد کنند.

سوئتسوگو می‌گوید: «تمایل ارکیده‌ها به حفظ ارتباط خود با قارچ‌های چوب‌خوار تا دوران بلوغ، احتمالاً مسیر تکامل آنها به سمت تغذیه کامل قارچی (mycoheterotrophy) را هموار کرده است.» به این ترتیب، ارکیده‌هایی که یاد گرفتند از کربن قارچ‌ها تغذیه کنند، دیگر نیازی به نور نداشتند و این وابستگی در طول نسل‌ها تثبیت شد.

همچنین مشخص شد گونه‌های مختلف ارکیده از قارچ‌های مشابهی استفاده می‌کنند. گونه‌هایی مانند Cremastra variabilis و Oreorchis patens از گیاهان سبز به ارکیده‌های کاملاً قارچ‌زی تبدیل شده‌اند. ریشه‌های این تغییر، در چوب‌های در حال پوسیدگی نهفته‌اند.

چوب مرده؛ گهواره‌ای برای حیات جدید

این کشف، دیدگاه دانشمندان درباره تجزیه را تغییر می‌دهد. آنچه به‌نظر می‌رسد در حال پوسیدن است، در واقع در حال ساختن زندگی تازه است. پژوهشگران دانشگاه کوبه نشان دادند که ارکیده‌ها، قارچ‌ها و چوب مرده به‌صورت جدایی‌ناپذیری به هم پیوسته‌اند.

پژوهشگران می‌نویسند: «برای حفاظت از ارکیده‌ها در طبیعت، باید از چوب‌های مرده و قارچ‌های مرتبط با آنها نیز محافظت کرد.»

آنها ادامه می‌دهند: «از دیدگاه بوم‌شناسی، این کشف مسیر پنهان انتقال کربن از چوب مرده به گیاهان زنده را نشان می‌دهد و توضیح می‌دهد که چگونه نهال‌ها در تاریکی جنگل می‌توانند رشد کنند. چوب مرده، مرده نیست – بلکه گهواره‌ای برای تولد دوباره حیات است.»

این یافته با پیام سازمان‌های جهانی مانند انجمن بوم‌شناسی بریتانیا و اتحادیه جهانی حفاظت از طبیعت (IUCN) همسو است؛ سازمان‌هایی که بر حفظ زیستگاه‌های چوب در حال تجزیه برای تداوم تنوع زیستی تأکید دارند.

چرخه‌ای بی‌پایان از مرگ و تولد

حفاظت از درختان افتاده، به‌معنای حفاظت از آینده جنگل‌هاست. تنه‌ای که فرو می‌افتد، قارچ‌ها را تغذیه می‌کند. قارچ‌ها به ارکیده‌ها غذا می‌دهند. ارکیده‌ها شکوفه می‌زنند و بذرهایشان را در باد رها می‌کنند تا چرخه از نو آغاز شود. جنگل هیچ‌چیز را هدر نمی‌دهد؛ مرگ را به آغازی تازه تبدیل می‌کند. 

منبع:فوت و فن