Imagine you're walking through a forest. I'm guessing you're thinking of a collection of trees, what we foresters call a stand, with their rugged stems and their beautiful crowns. Yes, trees are the foundation of forests, but a forest is much more than what you see, and today I want to change the way you think about forests. You see, underground there is this other world, a world of infinite biological pathways that connect trees and allow them to communicate and allow the forest to behave as though it's a single organism. It might remind you of a sort of intelligence.
ลองจินตนาการดูว่าคุณกำลังเดินเข้าไปในป่า และฉันก็เดาว่า คุณกำลังคิดถึงแมกไม้นานาพันธุ์ สิ่งที่เราชาววนศาสตร์เรียกว่าป้อมปราการ ที่มีกิ่งขรุขระ และเรือนยอดไม้ที่งดงาม ค่ะ ต้นไม้เป็นรากฐานของป่า แต่ป่าเป็นอะไรมากกว่าที่คุณเห็นล และวันนี้ ฉันอยากที่จะเปลี่ยนแนวคิด ที่คุณมีต่อป่า เห็นไหมคะว่า ใต้ผืนดินนั้น มีโลกอีกโลกหนึ่ง โลกที่มีวิถีทางชีวภาพเป็นอนันต์ ที่เชื่อมโยงต้นไม้ และทำให้พวกมันสื่อสารกันได้ และทำให้ป่ามีพฤติกรรมราวกับว่า มันเป็นสิ่งมีชีวิตตัวหนึ่งที่มีขนาดใหญ่ มันอาจย้ำเตือนให้คุณรู้ ถึงความชาญฉลาด
How do I know this? Here's my story. I grew up in the forests of British Columbia. I used to lay on the forest floor and stare up at the tree crowns. They were giants. My grandfather was a giant, too. He was a horse logger, and he used to selectively cut cedar poles from the inland rainforest. Grandpa taught me about the quiet and cohesive ways of the woods, and how my family was knit into it. So I followed in grandpa's footsteps.
ฉันรู้ได้อย่างไรน่ะหรือคะ นี่คือเรื่องราวของฉัน ฉันเติบโตในป่าที่บริทิชโคลัมเบีย ฉันเคยนอนบนพื้นป่า และมองขึ้นไปบนเรือนยอดของต้นไม้ พวกมันใหญ่ยักษ์ ปู่ของฉันเป็นยักษ์เหมือนกันค่ะ ท่านเป็นคนตัดไม้ที่ใช้ม้าลากซุง และเคยตัดแต่ไม้ซีดาร์ จากป่าฝนลึกที่อยู่ลึกเข้าไปในแผ่นดิน ปู่สอนฉันเกี่ยวกับความสงัด และการยึดเหนี่ยวเกี่ยวพันกับป่าไม้ และเรื่องราวที่ว่าครอบครัวของเรา ผูกพันกับมันอย่างไร ฉะนั้น ฉันก็เดินตามรอยเท้าของปู่
He and I had this curiosity about forests, and my first big "aha" moment was at the outhouse by our lake. Our poor dog Jigs had slipped and fallen into the pit. So grandpa ran up with his shovel to rescue the poor dog. He was down there, swimming in the muck. But as grandpa dug through that forest floor, I became fascinated with the roots, and under that, what I learned later was the white mycelium and under that the red and yellow mineral horizons. Eventually, grandpa and I rescued the poor dog, but it was at that moment that I realized that that palette of roots and soil was really the foundation of the forest.
เขาและฉันมีความสังสัยเกี่ยวกับป่า และวินาที "อะฮ่า" อันยิ่งใหญ่ของฉัน ก็คือที่เรือนเล็ก ๆ ใกล้กับทะเลสาบของเรา จิ๊กส์ หมาผู้น่าสงสารของเรา ลื่นตกลงไปในหลุม ปู่ของฉันก็เลยวิ่งไปพร้อมพลั่ว เพื่อที่จะช่วยเจ้าหมาผู้น่าสงสารนั่น มันอยู่ข้างล่างนั่น ว่ายน้ำอยู่ในตม แต่ปู่ของฉันขุดลงไปในพื้นป่า ฉันตื่นตะลึงกับบรรดารากไม้ และข้างใต้นั่น สิ่งที่ฉันได้รู้ในเวลาต่อมา ก็คือราไมซีเลียมสีขาว และใต้แนวยาวของแร่สีแดงและเหลือง ท้ายที่สุด ปู่และฉัน ก็ช่วยเจ้าหมาผู้น่าสงสารออกมาได้ แต่วินาทีนั้นเองที่ฉันได้ตระหนักว่า จานผสมสีแห่งรากและดิน เป็นรากฐานของป่าจริง ๆ
And I wanted to know more. So I studied forestry. But soon I found myself working alongside the powerful people in charge of the commercial harvest. The extent of the clear-cutting was alarming, and I soon found myself conflicted by my part in it. Not only that, the spraying and hacking of the aspens and birches to make way for the more commercially valuable planted pines and firs was astounding. It seemed that nothing could stop this relentless industrial machine.
และฉันอยากจะรู้มากกว่านั้น ฉันจึงศึกษาวนศาสตร์ แต่ไม่นาน ฉันก็พบว่า ตัวเองทำงานกับคนใหญ่คนโต ที่ควบคุมการเก็บเกี่ยวเพื่อการพานิชย์ สิ่งที่นอกเหนือไปจากกรอบที่ชัดเจน เป็นสื่งที่ไม่ค่อยน่าไว้ใจ และไม่นาน ฉันก็พบกับความขัดแย้ง ในบทบาทของฉัน ไม่เพียงแต่พ่นยาและถาง แอสเพินและเบิร์ช เพื่อกรุยทางให้กับไม้สนและเฟอร์ ที่มีค่าในเชิงพานิชย์มากกว่า จะน่าตกใจ มันราวกับว่าไม่มีอะไรที่จะหยุดยั้ง จักรกลอุตสาหกรรมที่ไม่เคยหลับนี้ได้
So I went back to school, and I studied my other world. You see, scientists had just discovered in the laboratory in vitro that one pine seedling root could transmit carbon to another pine seedling root. But this was in the laboratory, and I wondered, could this happen in real forests? I thought yes. Trees in real forests might also share information below ground. But this was really controversial, and some people thought I was crazy, and I had a really hard time getting research funding. But I persevered, and I eventually conducted some experiments deep in the forest, 25 years ago. I grew 80 replicates of three species: paper birch, Douglas fir, and western red cedar. I figured the birch and the fir would be connected in a belowground web, but not the cedar. It was in its own other world. And I gathered my apparatus, and I had no money, so I had to do it on the cheap. So I went to Canadian Tire --
ฉะนั้น ฉันจึงกลับไปโรงเรียน และเรียนเกี่ยวกับโลกอีกใบหนึ่ง ค่ะ นักวิทยาศาสตร์เพิ่งค้นพบ จากการทดลองในหลอดทดลอง ว่ารากของต้นสนที่กำลังงอก สามารถส่งคาร์บอนไปอีกรากหนึ่งได้ แต่มันเป็นการทดลองในห้องทดลอง และฉันสงสัยว่า มันจะเกิดขึ้นจริงในป่าหรือเปล่า ฉันคิดว่าคำตอบคือใช่ค่ะ ต้นไม้ในป่าจริง ๆ อาจยังแบ่งปันข้อมูลทางใต้ดิน แต่แนวคิดนี้ค่อนข้างจะยังขัดแย้งกัน และบางคนก็คิดว่าฉันบ้า และฉันก็หาเงินสนับสนุนการวิจัยได้ยากมาก แต่ฉันก็ยังยึดมั่น และในที่สุดก็สามารถทำการทดลองในป่าลึกได้ เมื่อ 25 ปีก่อน ฉันปลูกต้นไม้สามสายพันธุ์อย่างละ 80 ต้น ได้แก่ เปเปอร์ เบิร์ช, ดักลาส เฟอร์ และซีดาร์แดงตะวันตก ฉันพบว่าเบิร์ช และเฟอร์ อาจเชื่อมต่อกัน ในเครือข่ายใต้ดิน แต่ไม่ใช่สำหรับซีดาร์ มันมีโลกของมันเอง ฉันรวบรวมอุปกรณ์ของฉัน และฉันไม่มีเงิน ฉันก็เลยต้องทำทุกอย่างในราคาประหยัด ฉะนั้น ฉันไปที่ คานาเดียน ไทร์ --
(Laughter)
(เสียงหัวเราะ)
and I bought some plastic bags and duct tape and shade cloth, a timer, a paper suit, a respirator. And then I borrowed some high-tech stuff from my university: a Geiger counter, a scintillation counter, a mass spectrometer, microscopes. And then I got some really dangerous stuff: syringes full of radioactive carbon-14 carbon dioxide gas and some high pressure bottles of the stable isotope carbon-13 carbon dioxide gas. But I was legally permitted.
และซื้อถุงพลาสติก ทเป และผ้าสีเข้ม นาฬิกาจับเวลา ชุดกระดาษ และเรสไปเรเตอร์ และจากนั้น ฉันยืมอุปกรณ์ไฮเทคบางชิ้น จากมหาวิทยาลัยของฉัน เช่น ไกเกอร์ เคาเตอร์, เซนทิเลชัน เคาเตอร์ แมส สเปกโตรมิเตอร์, กล้องจุลทรรศน์ และจากนั้น ฉันก็หาของที่อันตรายมา เช่น หลอดฉีดยาที่เต็มไปด้วยกัมมันตรังสี ก๊าซคาร์บอน-14 คาร์บอนไดออกไซด์ และขวดทนแรงดันสูง ของไอโซโทปที่เสถียร ของก๊าซคาร์บอน-13 คาร์บอนไดออกไซด์ แต่ฉันได้รับอนุญาติถูกต้องนะคะ
(Laughter)
(เสียงหัวเราะ)
Oh, and I forgot some stuff, important stuff: the bug spray, the bear spray, the filters for my respirator. Oh well.
โอ้ และฉันลืมอะไรไปบางอย่าง ของสำคัญด้วย นั่นก็คือสเปรย์ฉีดแมลง สเปรย์ฉีดไล่หมี และเครื่องกรอง สำหรับเรสไปเรเตอร์ของฉัน ค่ะ
The first day of the experiment, we got out to our plot and a grizzly bear and her cub chased us off. And I had no bear spray. But you know, this is how forest research in Canada goes.
วันแรกของการทดลอง ฉันออกไปยังแปลงของเรา และหมีกริสรีตัวใหญ่กับลูกก็วิ่งไล่เรา และฉันก็ไม่มีสเปรย์ไล่หมีซะด้วย แต่คุณรู้ไหมคะ นั่นเป็นงานวิจัยในป่าในแบบแคนาดาน่ะค่ะ
(Laughter)
(เสียงหัวเราะ)
So I came back the next day, and mama grizzly and her cub were gone. So this time, we really got started, and I pulled on my white paper suit, I put on my respirator, and then I put the plastic bags over my trees. I got my giant syringes, and I injected the bags with my tracer isotope carbon dioxide gases, first the birch. I injected carbon-14, the radioactive gas, into the bag of birch. And then for fir, I injected the stable isotope carbon-13 carbon dioxide gas. I used two isotopes, because I was wondering whether there was two-way communication going on between these species. I got to the final bag, the 80th replicate, and all of a sudden mama grizzly showed up again. And she started to chase me, and I had my syringes above my head, and I was swatting the mosquitos, and I jumped into the truck, and I thought, "This is why people do lab studies."
วันรุ่งขึ้นฉันก็เลยกับไป และหมีตัวแม่และลูกของมันก็ไปแล้ว ฉะนั้น นี่เป็นเวลาเหมาะที่ฉันจะลงมือ และฉันก็ใส่เสื้อกระดาษขาวของฉัน และใส่แอสไปเรเตอร์ และจากนั้น ก็เอาถุงพลาสติกหุ้มต้นไม้ ฉันเอาเข็มฉีดยายักษ์มา และฉีดเข้าไปในถุง ด้วยไอโซโทปติดตาม ของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เริ่มด้วย เบิร์ช ฉันฉีดคาร์บอน-14 ก๊าซซึ่งมีกัมมันตรังสี เข้าไปในถุงของเบิร์ช และจากนั้นก็เฟอร์ ฉันฉีดไอโซโทปที่เสถียร ของก๊าซคาร์บอน-13 คาร์บอนไดออกไซด์ ฉันใช้สองไอโซโทป เพราะฉันสงสัยว่า มันจะมีการสื่อสารสองทาง ระหว่างสายพันธุ์เหล่านี้หรือไม่ ฉันไปถึงถุงสุดท้าย ที่ต้นที่ 80 และทันใดนั้นเอง หมีตัวแม่ก็โผล่มาอีก และเธอก็เริ่มวิ่งไล่ฉัน ฉันมีเข็มฉีดยานั่นอยู่เหนือหัว และฉันก็กำลังตบยุงและวิ่งเข้าไปในรถตู้ และฉันก็คิดว่า "นี่คงเป็นเหตุผลว่า ทำไมคนเขา ทำการทดลองกันในห้องทดลอง"
(Laughter)
(เสียงหัวเราะ)
I waited an hour. I figured it would take this long for the trees to suck up the CO2 through photosynthesis, turn it into sugars, send it down into their roots, and maybe, I hypothesized, shuttle that carbon belowground to their neighbors. After the hour was up, I rolled down my window, and I checked for mama grizzly. Oh good, she's over there eating her huckleberries. So I got out of the truck and I got to work. I went to my first bag with the birch. I pulled the bag off. I ran my Geiger counter over its leaves. Kkhh! Perfect. The birch had taken up the radioactive gas. Then the moment of truth. I went over to the fir tree. I pulled off its bag. I ran the Geiger counter up its needles, and I heard the most beautiful sound. Kkhh! It was the sound of birch talking to fir, and birch was saying, "Hey, can I help you?" And fir was saying, "Yeah, can you send me some of your carbon? Because somebody threw a shade cloth over me." I went up to cedar, and I ran the Geiger counter over its leaves, and as I suspected, silence. Cedar was in its own world. It was not connected into the web interlinking birch and fir.
ฉันรออยู่ชั่วโมงหนึ่ง ฉันได้เรียนรู้ว่า มันต้องใช้เวลานานขนาดนี้ ต้นไม้ถึงดูดคาร์บอนไดออกไซด์เข้าไป โดยกระบวนการสังเคราะห์แสง เปลี่ยนมันเป็นน้ำตาล และส่งมันกลับลงมายังราก และบางที ฉันตั้งสมมติฐานไว้ว่า มันจะส่งคาร์บอนดังกล่าวไปใต้ดิน ให้เพื่อนบ้านของมัน หลังจากผ่านไปหนึ่งชั่วโมง ฉันเปิดหน้าต่าง และมองหาหมีตัวแม่ โอ้ ดีเลย มันไปกินฮักเคิลเบอร์รี อยู่ทางนั้นแล้ว ฉันออกจากรถตู้และไปทำงาน ฉันไปยังถุงแรกที่มีเบิร์ช ดึงถุงออก และใช้เครื่องไกเกอร์ เคาเตอร์ ตรวจที่ใบ กริ๊ก ยอดเลย เบิร์ชดูดก๊าซกัมมันตรังสีเข้าไป จากนั้นก็มาถึงวินาทีแห่งความจริง ฉันไปยังต้นเฟอร์ และดึงถุงออก ใช้เครื่องไกเกอร์ เคาเตอร์ ตรวจไปบนใบของมัน และฉันก็ได้ยินเสียงที่เพราะที่สุด กริ๊ก มันเป็นเสียงที่ต้นเบิร์ชคุยกับเฟอร์ และเบิร์ชบอกว่า "เฮ่ ให้ช่วยไหม" และเฟอร์บอกว่า "เอาสิ ส่งคาร์บอนมาให้หน่อยได้ไหม เพราะใครบางคนเอาผ้าดำ ๆ มาคลุมฉัน" ฉันไปยังต้นซีดาร์ และใช้เครื่องไกเกอร์ เคาเตอร์ ตรวจใบของมัน และอย่างที่ฉันคาด เงียบค่ะ ซีดาร์อยู่ในโลกของมันเอง มันไม่ได้เชื่อมต่อกับเครือข่าย ที่เกี่ยวพันกันของเบิร์ชและเฟอร์
I was so excited, I ran from plot to plot and I checked all 80 replicates. The evidence was clear. The C-13 and C-14 was showing me that paper birch and Douglas fir were in a lively two-way conversation. It turns out at that time of the year, in the summer, that birch was sending more carbon to fir than fir was sending back to birch, especially when the fir was shaded. And then in later experiments, we found the opposite, that fir was sending more carbon to birch than birch was sending to fir, and this was because the fir was still growing while the birch was leafless. So it turns out the two species were interdependent, like yin and yang.
ฉันตื่นเต้นมาก ฉันวิ่งจากแปลงหนึ่งไปอีกแปลงหนึ่ง และตรวจดูพืชทั้งหมดอีก 80 ต้น หลักฐานแสดงชัดเจน C-13 และ C-14 แสดงให้ฉันเห็น ว่าเปเปอร์ เบิร์ช และดักลาส เฟอร์ กำลังถ่ายทอดสดการสนทนาสองทาง ปรากฏว่าในช่วงนั้นของปี ในช่วงฤดูร้อน เบิร์ชส่งคาร์บอนไปยังเฟอร์ มากกว่าที่เฟอร์ส่งมาให้เบิร์ช โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเฟอร์อยู่ในร่ม และจากนั้นในการทดลองต่อไป เราพบสิ่งที่ตรงข้าม ที่เฟอร์ส่งคาร์บอนให้เบิร์ช มากกว่าที่เบิร์ชส่งให้เฟอร์ และนั่นเป็นเพราะเฟอร์ยังคงเติบโต ในขณะที่เบิร์ชไม่มีใบเลย ฉะนั้น มันกลายเป็นว่าสายพันธุ์ทั้งสอง พึ่งพากันและกัน เหมือนหยินกับหยาง
And at that moment, everything came into focus for me. I knew I had found something big, something that would change the way we look at how trees interact in forests, from not just competitors but to cooperators. And I had found solid evidence of this massive belowground communications network, the other world.
และ ณ วินาทีนั้น ทุกอย่างเข้ามายังจุดนใจของฉัน ฉันรู้ว่าฉันได้พบอะไรบางอย่างที่ยิ่งใหญ่ บางอย่างที่อาจเปลี่ยนแนวความคิดของเรา ในเรื่องปฏิสัมพันธ์ของต้นไม้ในป่า จากไม่ใช่แค่เรื่องการแข่งขัน แต่ยังเป็นเรื่องของการร่วมมือ และฉันพบหลักฐานสำคัญ ของเครือข่ายสื่อสารขนาดใหญ่ใต้ดินนี้ ซึ่งเหมือนเป็นโลกอีกใบ
Now, I truly hoped and believed that my discovery would change how we practice forestry, from clear-cutting and herbiciding to more holistic and sustainable methods, methods that were less expensive and more practical. What was I thinking? I'll come back to that.
ค่ะ ฉันหวังเป็นอย่างยิ่งและเชื่อว่า การค้นพบของฉันจะเปลี่ยนวิธีการ ที่เรามีต่อการดูแลรักษาป่า จากการถางให้โล่งและใช้ยาฆ่าวัชพืช มาเป็นวิธีการแบบบูรณาการณ์และยั่งยืน วิธีการที่ประหยัดกว่าและปฏิบัติได้จริง ดิแันกำลังคิดอะไรอยู่น่ะหรือคะ ฉันจะพูดถึงอีกครั้งค่ะ
So how do we do science in complex systems like forests? Well, as forest scientists, we have to do our research in the forests, and that's really tough, as I've shown you. And we have to be really good at running from bears. But mostly, we have to persevere in spite of all the stuff stacked against us. And we have to follow our intuition and our experiences and ask really good questions. And then we've got to gather our data and then go verify. For me, I've conducted and published hundreds of experiments in the forest. Some of my oldest experimental plantations are now over 30 years old. You can check them out. That's how forest science works.
แล้วเราจะศึกษาวิจัย ระบบที่ซับซ้อนอย่างป่านี้ได้อย่างไร ค่ะ ในฐานะนักวนศาสตร์ ฉันจะต้องทำงานวิจัยในป่า และมันก็ยากมาก ๆ อย่างที่ฉันแสดงให้คุณดู และฉันจะต้องวิ่งหนีหมีให้เก่งด้วย แต่ที่สำคัญที่สุด เราต้องยืนหยัด แม้ว่าทุกสิ่งทุกอย่างจะมาขวางทางเรา และเราจะต้องตามสัญชาติญาณ และประสบการณ์ของเรา และถามคำถามที่สำคัญ และจากนั้น เราต้องรวบรวมข้อมูล และนำมาประมวลผล สำหรับฉันแล้ว ฉันทำการศึกษาทดลอง และตีพิมพ์ผลงานมากมายในป่า การทดลองปลูกต้นไม้ที่เก่าแก่ที่สุด ตอนนี้มีอายุกว่า 30 ปีแล้ว คุณไปดูได้เลยค่ะ นั่นเป็นแนวทางของการทำงาน ในสาขาวนศาสตน์
So now I want to talk about the science. How were paper birch and Douglas fir communicating? Well, it turns out they were conversing not only in the language of carbon but also nitrogen and phosphorus and water and defense signals and allelochemicals and hormones -- information. And you know, I have to tell you, before me, scientists had thought that this belowground mutualistic symbiosis called a mycorrhiza was involved. Mycorrhiza literally means "fungus root." You see their reproductive organs when you walk through the forest. They're the mushrooms. The mushrooms, though, are just the tip of the iceberg, because coming out of those stems are fungal threads that form a mycelium, and that mycelium infects and colonizes the roots of all the trees and plants. And where the fungal cells interact with the root cells, there's a trade of carbon for nutrients, and that fungus gets those nutrients by growing through the soil and coating every soil particle. The web is so dense that there can be hundreds of kilometers of mycelium under a single footstep. And not only that, that mycelium connects different individuals in the forest, individuals not only of the same species but between species, like birch and fir, and it works kind of like the Internet.
ฉะนั้น ตอนนี้ฉันอยากพูดถึงวิทยาศาสตร์ เปเปอร์ เบิร์ช และดักลาส เฟอร์ สื่อสารกันได้อย่างไร ค่ะ ปรากฏว่าพวกมันคุยกัน ไม่เพียงแต่ในภาษาคาร์บอนเท่านั้น แต่ยังใช้ไนโตรเจนและฟอสฟอรัส และน้ำและสัญญาณการป้องกันตัว และสารเคมีและฮอร์โมนอื่น ๆ -- ในการส่งข้อมูล และรู้ไหมคะ ต้องบอกว่าก่อนที่ฉันจะค้นพบ นักวิทยาศาสตร์เข้าใจว่า การอยู่ร่วมกันแบบพึ่งพาใต้ดินนี้ ที่เรียกกันว่า ไมคอร์ไรซา มีส่วนเกี่ยวข้อง ไมคอร์ไรซา มีชื่อตามความหมายว่า "รากฟังกัส" คุณจะเห็นอวัยวะสืบพันธุ์ของมัน เมื่อคุณเดินผ่านป่า พวกมันคือเห็น เห็น แม้ว่ามันจะเป็นเหมือนแค่ยอดภูเขาน้ำแข็ง เพราะว่าที่ออกมาจากก้านของพวกมัน คือสายฟังกัสที่ก่อตัวเป็นไมซิเลียม และไมซีเลียมดังกล่าว ก็บุกและตั้งอาณานิคมในราก ของต้นไม้และพืช และที่ซึ่งเซลล์ของฟังกัส มีปฏิสัมพันธ์กับเซลล์ราก ตรงนั้นมีการแลกเปลี่ยนคาร์บอน เพื่อสารอาหาร และฟังกัสนั้นได้สารอาหารเหล่านั้น และเคลือบไปบนทุกอนุภาคดิน ใยดังกล่าวหนาแน่นมาก จนมันอาจมีไมซิเลียมยาวหลายร้อยกิโลเมตร ภายใต้เพียงหนึ่งก้าวย่าง และไม่เพียงแค่นั้น ไมซีเลียมพวกนั้น ยังเชื่อมต่อสิ่งต่าง ๆ ในป่า สิ่งต่าง ๆ ไม่เพียงแต่จะเป็นสายพันธุ์เดียวกัน แต่ยังมีหลายสายพันธุ์ อย่างเบิร์ช และเฟอร์ และมันทำงานเหมือนกับอินเทอร์เน็ต
You see, like all networks, mycorrhizal networks have nodes and links. We made this map by examining the short sequences of DNA of every tree and every fungal individual in a patch of Douglas fir forest. In this picture, the circles represent the Douglas fir, or the nodes, and the lines represent the interlinking fungal highways, or the links.
ค่ะ เหมือนกับเครือข่าย เครือข่ายไมคอร์ไรซา ที่มีจุดเชื่อมและการเชื่อมต่อ เราทำแผนที่นี้โดยสำรวจลำดับสั้น ๆ ของดีเอ็นเอ ของต้นไม้และฟังกัสทุกต้น ในพื้นที่ของป่าดักลาส เฟอร์ ในภาพนี้ วงกลมแสดงถึงดักลาส เฟอร์ หรือจุดเชื่อมต่อ และเส้นพวกนี้แสดงถึงการเชื่อมต่อ ของเส้นทางฟังกัส หรือว่าการเชื่อมต่อ
The biggest, darkest nodes are the busiest nodes. We call those hub trees, or more fondly, mother trees, because it turns out that those hub trees nurture their young, the ones growing in the understory. And if you can see those yellow dots, those are the young seedlings that have established within the network of the old mother trees. In a single forest, a mother tree can be connected to hundreds of other trees. And using our isotope tracers, we have found that mother trees will send their excess carbon through the mycorrhizal network to the understory seedlings, and we've associated this with increased seedling survival by four times.
จุดเชื่อมต่อมืดใหญ่คือจุดที่ยุ่งเหยิง เราเรียกพวกมันว่า ต้นชุมสาย หรือแบบอบอุ่นหน่อยก็ ต้นแม่ เพราะปรากฏว่า ต้นชุมสายเหล่านั้น ดูแลต้นที่อ่อนกว่า ที่เติบโตอยู่ภายใต้ร่มเงาของมัน และถ้าคุณเห็นจุดเหลือง ๆ เหล่านั้น นั่นคือต้นอ่อนที่อยู่ในเครือข่าย ของต้นแม่ที่แก่กว่า ในป่าหนึ่ง ๆ ต้นแม่สามารถเชื่อมต่อ กับต้นไม้อื่น ๆ ได้หลายร้อยต้น และจากการใช้การติดตามไอโซโทปของเรา เราพบว่าต้นแม่ จะส่งคาร์บอนที่มากเกินไป ผ่านเครือข่ายไมคอร์ไรซา ไปยังต้นอ่อนในร่มเงาของมัน และเราได้เห็นความสัมพันธ์ของมัน ต่อการอยู่รอดของต้นอ่อนที่เพิ่มขึ้น ถึงสี่เท่า
Now, we know we all favor our own children, and I wondered, could Douglas fir recognize its own kin, like mama grizzly and her cub? So we set about an experiment, and we grew mother trees with kin and stranger's seedlings. And it turns out they do recognize their kin. Mother trees colonize their kin with bigger mycorrhizal networks. They send them more carbon below ground. They even reduce their own root competition to make elbow room for their kids. When mother trees are injured or dying, they also send messages of wisdom on to the next generation of seedlings. So we've used isotope tracing to trace carbon moving from an injured mother tree down her trunk into the mycorrhizal network and into her neighboring seedlings, not only carbon but also defense signals. And these two compounds have increased the resistance of those seedlings to future stresses. So trees talk.
ตอนนี้ คุณรู้ก็ว่าเราทุกคนชอบลูกของตัวเอง และฉันก็สงสัยว่า ดักลาส เฟอร์ จะจำพวกเดียวกันได้หรือเปล่า เหมือนหมีตัวแม่กับลูก ๆ ของมัน ฉันก็เลยทำการทดลองอีกชุดหนึ่ง และปลูกต้นแม่ไว้กับต้นอ่อนพันธุ์เดียวกัน และต้นอ่อนต่างสายพันธุ์ และปรากฏว่าพวกมันจำพวกเดียวกันเองได้ ต้นแม่ตั้งอาณานิคมพวกของมัน ด้วยเครือข่ายไมคอร์ไรซาที่ใหญ่กว่าเดิม พวกมันส่งคาร์บอนไปใต้ดินมากกว่าเดิม พวกมันลดการใช้ในรากของมันด้วยซ้ำ เพื่อสร้างห้องหักศอกให้ลูก ๆ ของมัน เมื่อต้นแม่ติดเชื้อและกำลังจะตาย พวกมันส่งข้อความที่เป็นความรู้ ไปยังต้นอ่อนรุ่นถัดไป เราใช้การติดตามไอโซโทป เพื่อติดตามการเคลื่อนของคาร์บอน จากต้นแม่ที่ติดเชื้อ ไปตามลำต้นของมัน ลงไปยังเครือข่ายไมคอร์ไรซา และเข้าไปในต้นอ่อนใกล้ ๆ ไม่เพียงแต่คาร์บอน แต่มันยังส่งสัญญาณป้องกันด้วย และสององค์ประกอบนี้ เพิ่มการต้านทานของต้นอ่อนเหล่านั้น ต่อความเครียดที่อาจเกิดขึ้นในอนาคต ฉะนั้น ต้นไม้พูดได้ค่ะ
(Applause)
(เสียงปรบมือ)
Thank you.
ขอบคุณค่ะ
Through back and forth conversations, they increase the resilience of the whole community. It probably reminds you of our own social communities, and our families, well, at least some families.
จากการสนทนาไปกลับ พวกมันเพิ่มความต้านทานของทั้งกลุ่ม มันอาจทำให้คุณนึกถึงกลุ่มสังคมโซเชียล และครอบครัวของเรา ค่ะ อย่างน้อยก็บางครอบครัวน่ะค่ะ
(Laughter)
(เสียงหัวเราะ)
So let's come back to the initial point. Forests aren't simply collections of trees, they're complex systems with hubs and networks that overlap and connect trees and allow them to communicate, and they provide avenues for feedbacks and adaptation, and this makes the forest resilient. That's because there are many hub trees and many overlapping networks. But they're also vulnerable, vulnerable not only to natural disturbances like bark beetles that preferentially attack big old trees but high-grade logging and clear-cut logging. You see, you can take out one or two hub trees, but there comes a tipping point, because hub trees are not unlike rivets in an airplane. You can take out one or two and the plane still flies, but you take out one too many, or maybe that one holding on the wings, and the whole system collapses.
เอาล่ะ กลับมายังจุดเริ่มแรกกัน ป่าไม่ได้เป็นแค่สถานที่รวบรวมต้นไม้ พวกมันเป็นระบบที่ซับซ้อน ที่มีจุดเชื่อมต่อและเครือข่าย ที่ซ้อนทับและเชื่อมต่อต้นไม้ และยอมให้พวกมันสื่อสารกัน และพวกมันทำให้เกิดเส้นทาง สำหรับการส่งผลตอบรับและการปรับเปลี่ยน และสิ่งนี้เองทำให้ป่ามีความยืดหยุ่น นั่นเป็นเพราะว่ามันมีต้นไม้ที่เป็นจุดเชื่อมต่อมากมาย และเครือข่ายที่มีการซ้อนทับกันมาก แต่พวกมันเปราะบาง ไม่เพียงแต่เปราะบาง ต่อการแปรปรวนทางธรรมชาติ อย่างแมลกินเปลือกไม้ ที่เลือกโจมตีต้นไม้ใหญ่อายุมาก แต่มันยังถูกคุกคามจากการตัดไม้ และการถางป่าอีกด้วย เห็นไหมคะ คุณสามารถตัดต้นชุมสาย ออกไปหนึ่งหรือสองต้น แต่นั่นจะเป็นจุดเปลี่ยน เพราะว่าต้นชุมสาย ไม่ได้ต่างอะไรกับหมุดบนเครื่องบิน คุณเอามันออกไปสองสามตัว เครื่องบินก็ยังใช้การได้ แต่ถ้าคุณเอามันออกไปมากเกินไป หรือบางทีหมุดตัวนั้นยึดส่วนปีกอยู่ ระบบทั้งหมดก็อาจพังได้
So now how are you thinking about forests? Differently?
ฉะนั้น ตอนนี้คุณมองป่าอย่างไรคะ ต่างไปจากเดิมหรือเปล่า
(Audience) Yes.
(ผู้ชม) ใช่
Cool. I'm glad.
ยอดเลยค่ะ ฉันดีใจมากค่ะ
So, remember I said earlier that I hoped that my research, my discoveries would change the way we practice forestry. Well, I want to take a check on that 30 years later here in western Canada.
ฉะนั้น จำไว้นะคะว่า ก่อนหน้านี้ฉันหวังว่างานวิจัยของฉัน การค้นพบของฉันจะเปลียนแปลง วิธีที่เราปฏิบัติต่อป่า ค้่ะ ฉันอยากจะไปตรวจดูอีกครั้ง ในอีก 30 ปี ที่นี่ในแคนาดาตะวันตก
This is about 100 kilometers to the west of us, just on the border of Banff National Park. That's a lot of clear-cuts. It's not so pristine. In 2014, the World Resources Institute reported that Canada in the past decade has had the highest forest disturbance rate of any country worldwide, and I bet you thought it was Brazil. In Canada, it's 3.6 percent per year. Now, by my estimation, that's about four times the rate that is sustainable.
ซึ่งห่างไปจากเราไปทางตะวันตก ประมาณ 100 กิโลเมตร ตรงชายแดนของอุทยานแห่งชาติบานฟ์ มันมีการถางป่ามากมาย มันไม่ได้งามบริสุทธิ์อย่างธรรมชาติ ในปี ค.ศ. 2014 สถาบันทรัพยากรโลก รายงานว่าแคนาดาในทศวรรษที่ผ่านมา มีอัตราการรบกวนป่าสูงที่สุด กว่าประเทศใด ๆ ทั่วโลก และฉันขอพนันเลย ว่าคุณจะคิดว่าเป็นบราซิล ในแคนานา ตัวเลขนั้นคือ 3.6 เปอร์เซ็นต์ต่อปี ตอนนี้ จากการคำนวนคร่าว ๆ ของฉัน มันมากกว่าสี่เท่าของอัตราที่ยั่งยืน
Now, massive disturbance at this scale is known to affect hydrological cycles, degrade wildlife habitat, and emit greenhouse gases back into the atmosphere, which creates more disturbance and more tree diebacks.
การรบกวนในระดับนั้น เป็นที่รู้กันว่ามันรบกวนต่อวัฏจักรไฮโดรเจน ทำลายแหล่งที่อยู่ของสัตว์ป่า และปล่อยก๊าซเรือนกระจก กลับออกไปยังบรรยากาศ ซึ่งสร้างการรบกวนเพิ่มขึ้น และทำให้ต้นไม้ตายมากขึ้น
Not only that, we're continuing to plant one or two species and weed out the aspens and birches. These simplified forests lack complexity, and they're really vulnerable to infections and bugs. And as climate changes, this is creating a perfect storm for extreme events, like the massive mountain pine beetle outbreak that just swept across North America, or that megafire in the last couple months in Alberta.
ไม่เพียงแค่นั้น เรายังปลูกพืช สองสามสายพันธุ์อย่างต่อเนื่อง และกำจัดแอสเพินและเบิร์ช ป่าที่ความหลากหลายลดลง ขาดความซับซ้อน และพวกมันก็เปราะบาง ต่อการติดเชื้อและการโจมตึของแมลง และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ มันกำลังสร้างปัจจัยสำคัญ สำหรับเหตุการณ์ที่รุนแรง เช่น การระบาดหนักของแมลงปีกแข็งสนภูเขา ที่แพร่กระจายไปทั่วอเมริกาเหนือ หรือไฟป่ารุนแรงในสองสามเดือนที่ผ่านมา ในอัลเบอร์ตา
So I want to come back to my final question: instead of weakening our forests, how can we reinforce them and help them deal with climate change? Well, you know, the great thing about forests as complex systems is they have enormous capacity to self-heal. In our recent experiments, we found with patch-cutting and retention of hub trees and regeneration to a diversity of species and genes and genotypes that these mycorrhizal networks, they recover really rapidly. So with this in mind, I want to leave you with four simple solutions. And we can't kid ourselves that these are too complicated to act on.
ฉะนั้น ฉันอยากจะ กลับไปยังคำถามสุดท้ายของฉัน ซึ่งก็คือ แทนที่จะทำให้ป่าของเราอ่อนแอลง เราจะทำอย่างไรเพื่อช่วยให้พวกมัน รับมือกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ค่ะ สิ่งที่ดีสำหรับป่าที่เป็นระบบซับซ้อนนั้น คือพวกมันมีความสามารถ ในการเยียวยาตัวเองได้มาก ในการทดลองของเราเมื่อไม่นานมานี้ พวกเราพบว่า การตัดไม้เป็นหย่อม ๆ และการคงต้นชุมสายเอาไว้ และการเกิดขึ้นใหม่ของความหลากหลาย ของสายพันธุ์และยีนและจีโนไทป์ ที่เป็นเครือข่ายของไมคอร์ไรซาเหล่านี้ พวกมันฟื้นตัวอย่างรวดเร็ว ค่ะ ฉันอยากจะทิ้งทางออกสี่ประการ เอาไว้ให้คุณคิด และเราห้ามทำตัวเป็นเด็กโดยอ้างว่า นั่นมันซับซ้อนเกินกว่าที่เราจะทำได้
First, we all need to get out in the forest. We need to reestablish local involvement in our own forests. You see, most of our forests now are managed using a one-size-fits-all approach, but good forest stewardship requires knowledge of local conditions.
ประการแรก เราทุกคนต้องไปในป่า เราต้องสร้างความร่วมมือท้องถิ่น ในป่าของเราขึ้นมาใหม่ ค่ะ ป่าของเราส่วนใหญ่ในตอนนี้ ถูกบริหารจัดการโดยใช้ วิธีการแบบที่ปรับใช้กับทุกอย่าง แต่การดูแลป่า ต้องการความรู้ ในเรื่องสภาพพื้นที่จำเพาะ
Second, we need to save our old-growth forests. These are the repositories of genes and mother trees and mycorrhizal networks. So this means less cutting. I don't mean no cutting, but less cutting.
ประการที่สอง เราต้องการรักษา ป่าที่มีอยู่มานานแล้ว มันเป็นแหล่งคลังของยีนและต้นแม่ และเครือข่ายไมคอร์ไรซา นั่นหมายถึง เราต้องลดการตัดไม้ ฉันไม่ได้หมายความว่าเราตัดไม่ได้ แต่เราต้องลดการตัดไม้ลง
And third, when we do cut, we need to save the legacies, the mother trees and networks, and the wood, the genes, so they can pass their wisdom onto the next generation of trees so they can withstand the future stresses coming down the road. We need to be conservationists.
และประการที่สาม เมื่อเราตัดไม้ เราต้องรักษามรดกของมันเอาไว้ ซึ่งก็คือต้นแม่และเครือข่าย และป่า และยีน เพื่อที่มันจะได้ส่งต่อความรู้ของมัน ไปยังต้นไม้รุ่นถุดไป เพื่อที่พวกมันจะสามารถทนทาน ต่อความเครียดในอนาคตที่กำลังจะมาถึง เราต้องเป็นนักอนุรักษ์
And finally, fourthly and finally, we need to regenerate our forests with a diversity of species and genotypes and structures by planting and allowing natural regeneration. We have to give Mother Nature the tools she needs to use her intelligence to self-heal. And we need to remember that forests aren't just a bunch of trees competing with each other, they're supercooperators.
และสุดท้าย ประการที่สี่และประการสุดท้าย เราต้องสร้างป่าของเราขึ้นใหม๋ ด้วยความหลากหลายทางสายพันธุ์ และจีโนไทป์ และโครงสร้าง โดยการปลูกและการปล่อยให้มัน ฟื้นฟูขึ้นใหม่อย่างเป็นธรรมชาติ เราต้องมอบเครื่องมือที่พระแม่ธรณีต้องการ เพื่อที่พระนางจะได้ใช้ปัญญาของท่าน ในการรักษาเยียวยาตนเอง และเราต้องจำไว้ว่า ป่าไม่ใช่แค่กลุ่มของต้นไม้ ที่แข่งขันแก่งแย่งกันและกัน พวกมันทำงานร่วมกันอย่างมาก
So back to Jigs. Jigs's fall into the outhouse showed me this other world, and it changed my view of forests. I hope today to have changed how you think about forests.
กลับไปยังจิ๊ก จิ๊กตกลงไปในบ่อเกรอะ ทำให้ฉันเห็นโลกอีกใบ และมันเปลี่ยนแนวคิดที่ฉันมีต่อป่า ฉันหวังว่าวันนี้ คุณจะมีมุมมองต่อป่า ที่ต่างออกไป
Thank you.
ขอบคุณค่ะ
(Applause)
(เสียงปรบมือ)