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.
พื้นที่ส่วนใหญ่ในป่า จะอยู่ใต้ร่มเงาของต้นไม้ยักษ์ ที่สูงที่สุดในป่า ต้นไม้พวกนี้เก่าแก่ที่สุด และมีลูกหลานหลายร้อยหลายพันต้น พวกมันจะติดต่อกับต้นข้างเคียง เพื่อแบ่งปันอาหาร เสบียง และความรู้ที่เก็บสะสม มาตลอดช่วงชีวิตที่ยาวนาน
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.
พวกมันทำเช่นนั้นจากผืนดินที่หยั่งรากลงไป โดยไม่พูดจา แผ่กิ่งก้าน หรือขยับไปมา ความลับแห่งความสำเร็จนี้อยู่ภายใต้ผืนป่า ซึ่งเป็นพื้นที่ของระบบรากอันกว้างไกล ที่คอยอุ้มชูลำต้นอันสูงใหญ่ไว้ รากเหล่านี้ทำงานร่วมกับ เห็ดราสมชีพที่เรียกว่าไมคอร์ไรซา
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.
เห็ดราเหล่านี้มีเส้นใยนับไม่ถ้วน ที่แผ่ขยายออกไปเรียกว่าไฮฟา ซึ่งรวมกันเป็นไมซีเลียม ไมซีเลียมนั้นแผ่ขยายและ กินพื้นที่กว้างไกลกว่าระบบรากของต้นไม้มาก และพวกมันก็เชื่อมต่อ รากของต้นไม้มากมายเข้าด้วยกัน การเชื่อมต่อเหล่านี้ ก่อให้เกิดเครือข่ายไมคอร์ไรซา เห็ดราจะส่งทรัพยากร และโมเลกุลให้สัญญาณระหว่าง ต้นไม้แต่ละต้นผ่านเครือข่ายไมคอร์ไรซา
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.
เรารู้ว่าต้นไม้ที่เก่าแก่ที่สุด จะมีเครือข่ายไมคอร์ไรซาใหญ่ที่สุด และมีการเชื่อมต่อ กับต้นไม้ต้นอื่นๆ มากที่สุด แต่การเชื่อมต่อเหล่านี้ กลับติดตามได้ยากอย่างน่าเหลือเชื่อ นั่นเป็นเพราะเห็ดราไมคอร์ไรซา มีอยู่หลายร้อยสายพันธุ์ และเห็ดราหลากหลายสายพันธุ์ ก็อาจอยู่รวมกันในต้นไม้ต้นเดียว แต่ละสายพันธุ์จะเชื่อมต่อกับ ต้นไม้ต้นอื่นๆ ในแบบที่เป็นเอกลักษณ์ และต้นอื่นๆ ก็จะมีเครือข่ายเห็ดราของตัวเอง เพื่อทำความเข้าใจว่าสสารต่างๆ ไหลผ่านเครือข่ายเหล่านี้อย่างไร เราจะไปดูใกล้ๆ ว่าน้ำตาล เดินทางจากต้นไม้ใหญ่ ไปสู่ต้นกล้าใกล้เคียงอย่างไร
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.
การเดินทางของน้ำตาล เริ่มต้นสูงเหนือพื้นดินขึ้นไปไกล ณ ใบไม้ของต้นไม้ที่สูงที่สุด เหนือยอดไม้ขึ้นไป ใบไม้เหล่านี้อาศัยแสงแดดที่มีเหลือเฟือ สร้างน้ำตาลผ่านการสังเคราะห์แสง จากนั้นพลังงานอันแสนสำคัญนี้ ก็เดินทางผ่านลำต้น ลงมาจนถึงโคนด้วยน้ำเลี้ยงที่ข้นหนืด
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.
จากนั้น น้ำตาลก็จะถูกลำเลียงลงไปยังราก เห็ดราไมคอร์ไรซาที่พบปลายรากไม้ จะล้อมรอบหรือเจาะเข้าไป ในเซลล์รากไม้ด้านนอก โดยจะขึ้นอยู่กับเห็ดราแต่ละสายพันธุ์ เห็ดราผลิตน้ำตาลไม่ได้ แต่ก็ยังต้องใช้มัน เป็นพลังงานเหมือนต้นไม้ ถึงอย่างนั้น เห็ดราก็ดูดซับสารอาหารในดิน ได้มีประสิทธิภาพกว่าต้นไม้มาก และส่งต่อสารอาหารเหล่านั้นให้กับรากไม้ โดยปกติแล้ว สสารจะถ่ายเทจากส่วนที่มีปริมาณมาก ไปยังส่วนที่มีปริมาณน้อย หรือจากแหล่งผลิตไปยังแหล่งรับ ซึ่งแปลว่าน้ำตาลจะถูกถ่ายเทจากรากไม้ ไปยังไฮฟาของเห็ดรา เมื่อน้ำตาลถูกถ่ายเทมาที่เห็ดรา ก็จะไหลไปตามไฮฟา ผ่านรูระหว่างแต่ละเซลล์ หรือผ่านไฮฟาแบบพิเศษสำหรับขนส่ง ซึ่งด้านในจะมีความกลวง เห็ดราจะดูดซับน้ำตาลบางส่วนไว้ แต่บางส่วนจะถูกลำเลียงไปยัง รากของต้นไม้ข้างเคียง ซึ่งก็คือต้นกล้าที่โตอยู่ใต้ร่มเงา และมีโอกาสน้อยกว่า ในการสังเคราะห์แสงเพื่อผลิตน้ำตาล
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.
แต่เหตุผลที่เห็ดรา ลำเลียงทรัพยากรผ่านต้นไม้ ก็เป็นหนึ่งในความลึกลับ ของเครือข่ายไมคอร์ไรซา การที่เห็ดราและต้นไม้แลกเปลี่ยนน้ำตาล และสารอาหารจากดินเป็นสิ่งที่สมเหตุสมผล เพราะทั้งสองฝ่ายก็ได้ประโยชน์ เห็ดรายังได้ประโยชน์ในด้านที่สังเกตได้ ยากกว่า ด้วยการเป็นส่วนหนึ่งของเครือข่าย ระหว่างต้นไม้ แต่เรื่องนี้ ก็ยังไม่ชัดเจนนัก เห็ดราอาจได้ประโยชน์จากการเชื่อมต่อกับ ต้นไม้หลายๆ ต้นเท่าที่จะเป็นไปได้ และใช้ประโยชน์จากการเชื่อมต่อให้มากที่สุด ด้วยการลำเลียงโมเลกุลผ่านต้นไม้ หรือต้นไม้ก็อาจจะ ลดปริมาณอาหารที่ส่งให้เห็ดรา หากเห็ดราไม่ทำการแลกเปลี่ยน ระหว่างต้นไม้แต่ละต้น
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.
ไม่ว่าเหตุผลจะเป็นเช่นไร เห็ดราเหล่านี้ก็ส่งข้อมูล จำนวนมหาศาลผ่านต้นไม้ เพราะมีไมคอร์ไรซา ต้นไม้จึงรู้ได้ว่า สารอาหารหรือโมเลกุลให้สัญญาณ ถูกส่งมาจากค้นไม้สายพันธุ์เดียวกันหรือไม่ และพวกมันก็รับรู้ได้เมื่อข้อมูลที่ได้รับ มาจากต้นใกล้ชิด อย่างพี่น้องหรือพ่อแม่ ต้นไม้ยังสามารถ แบ่งปันข้อมูลเกี่ยวกับภัยแล้ง หรือแมลงศัตรูพืช ผ่านเครือข่ายไมคอร์ไรซา ต้นไม้ข้างเคียงจึงสามารถ ผลิตเอนไซม์ป้องกันตัวเองเพิ่มขึ้น เพื่อเตรียมตั้งรับภัยคุกคามต่างๆ
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.
สุขภาพของป่านั้นขึ้นอยู่กับการสื่อสาร และการแลกเปลี่ยนอันซับซ้อนเหล่านี้ และเมื่อทุกสิ่งเชื่อมต่อกันอย่างลึกซึ้ง สิ่งที่ส่งผลกระทบต่อสายพันธุ์หนึ่ง ก็จะกระทบกับสายพันธุ์อื่นๆ เช่นกัน