Most of the forest lives in the shadow of the giants that make up the highest canopy. These are the oldest trees, with hundreds of children and thousands of grandchildren. They check in with their neighbors, sharing food, supplies, and wisdom gained over their long lives.
بخش زیادی از جنگل زیر سایه درختان بزرگی است که بلندترین سایبانها را دارند. اینها، کهنترین درختان هستند، با صدها فرزند و هزاران نوه. آنها با سایر درختان، غذا و منابع را به اشتراک میگذارند. و خردی که درعمرطولانیشان به دست آوردهاند.
They do all this rooted in place, unable to speak, reach out, or move around. The secret to their success lies under the forest floor, where vast root systems support the towering trunks above. Partnering with these roots are symbiotic fungi called mycorrhizae.
این کار را با ریشههای خود انجام میدهند، درحالیکه قادر به صحبت و جابهجایی نیستند. راز موفقیت آنها در زیر زمینهای جنگل نهفته است. جایی که شبکه ریشهها نیازهای درختان را تأمین میکند. قارچهایی که با ریشهها زندگی میکنند مایکوریزا نام دارند.
These fungi have countless branching, thread-like hyphae that together make up the mycelium. The mycelium spreads across a much larger area than the tree root system and connect the roots of different trees together. These connections form mycorrhizal networks. Through mycorrhizal networks, fungi can pass resources and signaling molecules between trees.
این قارچها شاخههای بیشمار نخ مانندی دارند که در کنارهم میسلیوم را تشکیل میدهند. شبکه میسلیوم گستردهتر از شبکه ریشههاست. و ریشهی درختان مختلف را به هم وصل میکند. این پیوندها شبکههای میکروزیال را ازطریق شبکههای مایکریزی تشکیل میدهند قارچها میتوانند منابع و مولکولهای علامت دهنده را بین درختان جابهجا کنند.
We know the oldest trees have the largest mycorrhizal networks with the most connections to other trees, but these connections are incredibly complicated to trace. That’s because there are about a hundred species of mycorrhizal fungi– and an individual tree might be colonized by dozens of different fungal organisms, each of which connects to a unique set of other trees, which in turn each have their own unique set of fungal associations. To get a sense of how substances flow through this network, let’s zoom in on sugars, as they travel from a mature tree to a neighboring seedling.
میدانیم که قدیمیترین درختان بزرگترین شبکههای مایکریزی را دارند. با بیشترین ارتباطات با درختان دیگر اما این پیوندها، برای ردیابی، بسیار پیچیدهاند. زیرا صدها گونه قارچ مایکریزی مختلف وجود دارد. و ممکن است یک درخت توسط دهها قارچ مختلف محاصره شود، و هرکدام از آنها به مجموعهای از شبکههای قارچی متصل میشود، که هرکدام شبکه قارچی مخصوص به خود را دارند. برای درک چگونگی گردش مواد از طریق این شبکه، بیایید قندها را بزرگنمایی کنیم. درحالیکه قارچها از یک درخت بالغ به نهال مجاور میروند.
Sugar’s journey starts high above the ground, in the leaves of the tallest trees above the canopy. The leaves use the ample sunlight up there to create sugars through photosynthesis. This essential fuel then travels through the tree to the base of the trunk in the thick sap.
سفر قندها، درست از بالای زمین شروع میشود در برگهای بلندترین درختان، بالای پوشش گیاهی. از طریق فتوسنتز برگها، نور خورشید برای تولید قند استفاده میشود. این سوخت اصلی است که در طول درخت سفر میکند تا به پایین تنه برسد.
From there, sugar flows down to the roots. Mycorrhizal fungi encounter the tips of the roots and either surround or penetrate the outer root cells, depending on the type of fungi. Fungi cannot produce sugars, though they need them for fuel just like trees do. They can, however, collect nutrients from the soil much more efficiently than tree roots— and pass these nutrients into the tree roots. In general, substances flow from where they are more abundant to where they are less abundant, or from source to sink. That means that the sugars flow from the tree roots into the fungal hyphae. Once the sugars enter the fungus, they travel along the hyphae through pores between cells or through special hollow transporter hyphae. The fungus absorbs some of the sugars, but some travels on and enters the roots of a neighboring tree, a seedling that grows in the shade and has less opportunity to photosynthesize sugars.
و ازآنجا قند به ریشهها میرسد. قارچهای مایکریزی به نوک ریشهها میرسند و سلولهای ریشه خارجی را محاصره کرده یا به داخلشان نفوذ میکنند. که این به نوع قارچ بستگی دارد. قارچها نمیتواند قند تولید کنند اما مثل درختان برای سوختوساز به آن نیاز دارند. آنها میتوانند مواد مغذی را بهتر از ریشه درختان ازخاک بگیرند-- و این مواد مغذی را به ریشه درختان منتقل میکنند. بهطورکلی، این مواد از بخشهای پرتراکم به بخشهایی که تراکم کمتری دارند منتقل میشوند. از منابع به ریشهها. این یعنی قندها از ریشهی درختان به سمت شبکههای قارچی جریان مییابند زمانی که قند وارد قارچ میشود، از طریق منافذ بین سلولها از میان شبکه قارچی عبور میکند یا از طریق حفرههای شبکه قارچی. قارچ بخشی از قندها را جذب میکند، و بخش دیگر حرکت کرده و وارد ریشههای درخت مجاور میشود، جوانهای که در سایه رشد میکند و کمتر امکان دارد که قندها را فتوسنتز کند.
But why does fungus transport resources from tree to tree? This is one of the mysteries of the mycorrhizal networks. It makes sense for fungus to exchange soil nutrients and sugar with a tree— both parties benefit. The fungus likely benefits in less obvious ways from being part of a network between trees, but the exact ways aren’t totally clear. Maybe the fungus benefits from having connections with as many different trees as possible, and maximizes its connections by shuttling molecules between trees. Or maybe plants reduce their contributions to fungi if the fungi don’t facilitate exchanges between trees.
اما چرا قارچها، منابع را از درختی به درختی دیگر منتقل میکنند؟ این یکی از رمز و رازهای شبکههای مایکریزیکال است. بااینحال قارچها مواد مغذی خاک و قندها را با درختان تبادل میکنند— در این رابطه هر دو طرف سود میکنند. قارچها در ظاهر سود کمتری میبرند تا اینکه بخشی از شبکه بین درختان باشند. اما روش دقیق این تبادلات کاملاً مشخص نیست. ممکن است قارچها از داشتن ارتباط با تعداد بیشماری از درختان سود ببرند و ارتباط خود را با انتقال مولکول در بین درختان به حداکثر برسانند. یا شاید گیاهان کمتر با قارچها همکاری کنند اگر قارچها مبادله بین درختان را تسهیل نمیکردند.
Whatever the reasons, these fungi pass an incredible amount of information between trees. Through the mycorrhizae, trees can tell when nutrients or signaling molecules are coming from a member of their own species or not. They can even tell when information is coming from a close relative like a sibling or parent. Trees can also share information about events like drought or insect attacks through their fungal networks, causing their neighbors to increase production of protective enzymes in anticipation of threats.
هر دلیلی که داشته باشد، این قارچها اطلاعات باورنکردنی را بین درختان منتقل میکنند. توسط شبکه مایکریزی، درختان تشخیص میدهند که مواد مغذی یا مولکولهای هشداردهنده، از یکی از گونههای خودشان است یا نه. حتی تشخیص میدهند که چه زمانی اطلاعات به دست آمده از خویشاوندی نزدیک است مانند خواهر و برادر یا والدینشان. آنها اطلاعاتی درباره وقایعی مانند خشکسالی را هم به اشتراک میگذارند یا حملات حشرات، آنهم از طریق شبکههای قارچی، این باعث افزایش تولید آنزیمهای محافظ در درختهای مجاورآنها بهمنظور جلوگیری تهدیدا احتمالی میشود.
The forest’s health relies on these intricate communications and exchanges. With everything so deeply interconnected, what impacts one species is bound to impact others.
سلامت جنگل به این تبادلات و ارتباطات پیچیده متکی است. و همه چیز در آن بسیار به هم پیوستهاند، چیزی که بر یک گونه اثر میگذارد دیگران را نیز تحت تأثیر قرار میدهد.