زنگ‌تفریح تصادفی

 المپياد جهاني زيست‌شناسي
 
 بازديدها
كاربران غيرعضو آنلاينكاربران غيرعضو آنلاين:  2713
 كاربران عضو آنلاين:  0
  کل كاربران آنلاين:  2713
 شبکه زیرزمینی گیاهان wood wide web - قسمت دوم 
شبکه زیرزمینی گیاهان wood wide web - قسمت دوم زنگ تفريح زيست
این شبکه قارچی میوکوریزال بسیار گسترده است و به وسیله آنها درختان شبکه‌های بزرگی از ریشه‌های در هم قفل شدهٔ قارچ-ریشه‌ای ایجاد می‌کنند که تا به درختان دیگر متصل می‌شوند و ارتباط برقرار کنند.

 
 
منفعت قارچ‌ها
 
قارچ‌ها به دلیل نداشتن کروفیل قادر به تولید غذا برای خود نیستند چون بدون کروفیل نمی‌توانند عمل فتوسنتز را انجام دهند و نور را به انرژی تبدیل کنند و از آن برای تولید کربوهیدرات استفاده کنند، در نتیجه باید غذای خود را از گیاهان دریافت کنند و این انرژی به قارچ قدرت تکثیر و گسترش بیشتر در خاک را می‌دهد که به نفع گیاه هم است. در واقع قارچ مواد معدنی را برای گیاه تهیه می‌کند و گیاه هم به آن مواد آلی می‌دهد. 
 
 
 
 
 
 
 
این قارچ‌ها دو نوع دارند یا به داخل ریشه گیاهان نفوذ می‌کنند و یا به دور ریشه غلافی تشکیل می‌دهند.
 
 
 
 
1) Endomycohrrizaeا (VAM)

 

در این نوع قارچ به داخل سلول‌های ریشه گیاه نفوذ می‌کند که به عنوان اندومیوکوریزال (قارچ ریشه ای داخل سلولی) شناخته می‌شود این نوع حالت‌های مختلفی دارد که در تمام آنها هیف‌های قارچ وارد سلول‌های ریشه گیاه می‌شود. برای مثال یک حالت آن arbuscular mycorrhizal fungus  است که قارچ دیواره سلول‌های قشری ریشهٔ یک گیاه آوندی را سوراخ می‌کند و وارد می‌شود و منشعب می‌شود و با اینکه غشای پلاسمایی را در بر می‌گیرند به پروتوپلاسم سلول وارد نمی‌شوند (شکل سمت راست) و یا vesicular mycorrhizal fungi که معمولاً پس از حالت arbuscular اولیه ایجاد می‌شوند، در آن هیف قارچ حالت متورم و کیسه مانندی پیدا می‌کند تا منبع ذخیره‌ای برای مواد مختلف باشد. (شکل سمت چپ) این نوع قارچ‌ها در بیش از 80 درصد گونه‌های گیاهان به خصوص در ریشه محصولات زراعی و گیاهان استوایی دیده می‌شود.
  
 
 
 
2) Ectomycorrhizas ا(ECM)
به این نوع  قارچ‌ها اکتومیوکوریزال (قارچ‌های ریشه‌ای خارج سلولی) می‌گویند. این قارچ‌ها پیشرفته‌تر از نوع قبلی‌اند و دارای سیستم میسلیومی (اجتماعی از هیف‌های قارچ‌ها) در خاک هستند. همانطور که در شکل‌های زیر مشاهده می‌کنید.  ویژگی اصلی این قارچ‌ها این است که در نوک ریشه درختان  غلاف ضخیمی ایجاد می‌کنند و به وارد سلول‌ها نمی‌شوند اما میسلیوم آنها می‌تواند در فواصل بین سلول‌های قشری ریشه رشد کند و شبکه‌های Hartig را ایجاد کند. این نوع معمولا به دور ریشهٔ 10 درصد از گونه‌های گیاهی به خصوص گیاهان چوبی و درختان نواحی سرد سیری متصلند. یک درخت ممکن است با 15 نوع (یا حتی بیشتر) قارچ مختلف رابطهٔ همزیستی داشته باشد.
 

 

در بعضی گیاهان ممکن است از هر دوی این روش‌ها استفاده شود که به آن قارچ‌های ectendomycorrhiza گفته می‌شود.
 

 

این شبکه قارچی میوکوریزال بسیار گسترده است و به وسیله آنها درختان شبکه‌های بزرگی از ریشه‌های در هم قفل شدهٔ قارچ-ریشه‌ای ایجاد می‌کنند که تا به درختان دیگر متصل می‌شوند و ارتباط برقرار کنند.

 

 

پروفسور سوزان سیمارد (Suzanne Simard) از دانشگاه کلمبیا در جنگل مفهومی به عنوان درخت مادر، یا درختان مادر، را شناسایی کرده است که معمولا بزرگترین درخت جنگل است که به وسیله قارچ‌های میوکوریزال با گیاهان جوان‌تر در ارتباط است و برای آنها مواد غذایی لازم را در زمان نیاز و استرس می‌فرستد. بدین ترتیب نهال‌ها نیز با وجود نور کمی که دریافت می‌کنند می‌توانند در زیر سایه بقیه رشد کنند.
 
 
 
 
 
 
پروژه‌ای به نام Swiss Canopy Crane Project با سرپرستی پروفسور کریستین کورنر (Christian Körner) و دکتر تامیر کلین (tamir klein) از موسسه Botany دانشگاه Basel در رابطه با این شبکه زیرزمینی انجام شده است.

 

آنها از سیستم پیچیده‌ای برای بررسی چرخهٔ کربن در جنگل استفاده کردند. این محققین به مدت پنج سال در یک جنگل نزدیک basel با استفاده از جرثقیل‌های بزرگ مخصوص و شبکه‌ای از لوله‌های نازک، درختان 120 ساله و 40 متری صنوبر را از رأسشان با کربن دی اکسید (co2) نشان‌دار شده، سیراب کردند. این co2‌ی نشان‌دارشده دارای ایزوتوپی از کربن با جرم اتمی 13 است که در مقایسه با co2‌ی معمولی هوا نایاب‌تر و سنگین‌تر است اما این مسئله برای درختان اهمیتی ندارد و به هر حال از آن استفاده می‌کنند، بدین ترتیب این محققین توانستند مسیر کربنی که از راس درختان گرفته می‌شود و در فتوسنتز مصرف می‌شود را تا نوک ریشه دنبال کنند.

 

درختان با استفاده از فتوسنتز دی اکسید کربن و آب جذب شده  را به قند‌های کربنی تبدیل و مصرف می‌کنند. پس از مدتی محققین ریشهٔ درختان را بررسی کردند و همان‌طور که انتظار داشتند کربن نشان‌دار را در آنجا پیدا کردند اما چیزی که محققین را شگفت‌زده کرد این بود که آن کربن را در درختان کناری هم پیدا کردند و آن درختان فقط صنوبر نبودند و از گونه‌های متفاوت هم بودند.

 

 
 
 

 

آن‌ها برگ آن درختان را نیز برای اطمینان بیشتر چک کردند ولی کربن نشاندار فقط در ریشهٔ آن‌ها وجود داشت و این نشان می‌داد که این کربن به صورت زیر زمینی از درختان صنوبر مورد آزمایش به درختان همسایه منتقل شده است. این کربن صرفا در درختان با فاصلهٔ نزدیک پیدا نشده بود به همین دلیل آن‌ها متوجه شدند که این اتفاق صرفا یک آزاد سازی ساده کربن نشاندار از ریشه درختان مورد آزمایش به خاک نبوده و چیز دیگری آن را انتقال داده است.

 

محققین مقدار زیادی از کربن‌شان را در قارچ‌های مایوکوریزال در ریشهٔ درختان مورد آزمایش پیدا کردند و متوجه شدند که این قارچ‌ها نیتروژن و فسفر مورد نیاز درخت را تامین می‌کنند و در عوض کربن می‌گیرند و از آن استفاده می‌کنند ولی آنها می‌توانند تمام کربن را مصرف نکنند و آن را از یک درخت به درخت دیگری انتقال دهند. آنها قارچ‌های ساپروتروفیک، که رابطهٔ همزیستی با درختان ایجاد نمی‌کنند، را هم بررسی کردند ولی کربن نشاندار شده فقط در قارچ‌های مایوکوریزال آن درختان پیدا شد.

 

 

 
محققین تخمین زده‌اند که درختان حدوداً 700 تا 900 کیلوگرم بر یک هکتارِ جنگل، کربن در سال به قارچ‌های میوکوریزال می‌دهند و نتایج این تحقیقات نشان داده که حدودا 280 کیلوگرم بر یک هکتار جنگل سالیانه توسط این قارچ‌ها بین ریشهٔ درختان از گونه‌های مختلف جابه‌جا می‌شود که این یعنی 4 درصد از کل شبکه بازجذب کربن جنگل که به آن تولید اولیه شبکه یا net primary productivity می‌گویند. 

 

 

 

در واقع نتایج این تحقیقات نشان می‌دهد که کربن در جنگل منبعی نامحدود دارد و از فاکتورهای محدود کنندهٔ رشد درختان بزرگ محسوب نمی‌شود و می‌توان گفت که همین تبادل نامحدود کربن برای تغذیه یکی از فاکتور‌های اصلی مسئول پایداری تکاملی گیاهان و همزیستی میوکوریزال است. البته برای اینکه اعتبار کلی این مسئله مشخص شود نیاز است تا در آینده این بررسی‌ها در جنگل‌هایی با اکوسیستم‌های متفاوت هم انجام شود تا این یافته‌ها کامل تایید شوند.

 

با این مطالعه تنها یک بخشی از نقش قارچ‌های مایوکوریزا و ارتباطات درختان مشخص شده است و هنوز اسرار زیادی باقی مانده است و به گفتهٔ پروفسور کرنر «مشخصا جنگل چیزی بیش از جمع درختانش است».

 

 


 

 

 

1395/3/11لينک مستقيم

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تاییدانصراف
 انيميشن‌هاي زيست‌شناسي

 
 المپياد زيست شناسي

 

 
 

 


 

صفحه‌ي اصلي


 

 
 


 

راهنماي سايت


 

 
 

 


 

آموزش


 

 
 


 

بانك سوال


 

 
 

 


 

مسابقه


 

 
 

 


 

زنگ تفريح


 

 
 

 


 

مصاحبه و گزارش


 

 
 

 


 

معرفي كتاب


 

 
 

 

 

مشاوره


 

 
 

 


 

پرسش‌و‌پاسخ‌علمي


 

 
 


 

اخبار

 

فعاليت‌هاي علمي

 پيوندها