شبکه های قارچی شگفت آوری که درست زیر پایتان زندگی می کنند را کشف کنید…

زمانی که به قارچ ها فکر می کنید، اولین تصویری که به ذهنتان خطور می کند، احتمالاً یک قارچ کلاهکدار خواهد بود. اما قارچ ها بسیار متنوع تر از این هستند؛ آن ها در خاک زیر پای ما و حتی درون بدن جانوران و گیاهان پنهان شده اند. پشت ساختارهای زایایی که آن ها را به عنوان قارچ کلاهکدار، ترافل و … می شناسیم، قسمتی از قارچ تحت عنوان میسلیوم پنهان شده است. در این مقاله رازهای پشت پرده ی این شبکه از رشته های قارچی را آشکار خواهیم نمود.

شکل 1. اکتومایکوریز یک ترافل دروغین (Elaphomyces sp.).

میسلیوم چیست؟

ممکن است پیش از این میسلیوم را به شکل یک توده ی پرزمانند سفید، سبز و یا حتی سیاه در حال رشد بر روی غذا دیده باشید. اما در طبیعت، میسلیوم چیزی فراتر از نشانه ای دال بر گذشتن تاریخ انقضای یک ساندویچ است! میسلیوم درواقع شبکه ای از رشته های نازک قارچی به نام هیف است. میسلیوم در قارچ ها عملکردی مشابه ریشه ی گیاهان ایفا می کند. هیف ها، خاک یا هر بستر رشد دیگری را جستجو نموده و آنزیم های گوارشی را بر روی منابع غذایی که اغلب مواد آلی مرده و یا گاهی ارگانیسم های زنده می باشند، ترشح می کنند. این آنزیم ها مواد را به قسمت های کوچکتر تجزیه می کنند که نه تنها مورد تغذیه ی خود قارچ قرار می گیرند، بلکه شرکای گیاهی و بسیاری از ارگانیسم های دیگر نیز از آن بهره خواهند برد. آن ها همچنین غذاها را تخمیر می نمایند که این امر موجب خوشمزه تر شدن غذا می شود.

شکل 2. میسلیوم قارچ های مختلف که بر روی محیط کشت غذایی در ظروف پتری رشد کرده است.

در حقیقت این فرایندِ شکستن مواد آلی، برای حفظ سلامت خاک، بازیافت بقایای گیاهی، و فراهم نمودن غذا برای دامنه ی گسترده ای از باکتری ها و جانوران ساکن خاک، حیاتی و ضروری است. شبکه های میسلیومی ممکن است بزرگ یا کوچک باشند. اغلب آن ها میکروسکوپی بوده، اما تعدادی از گونه های قارچی می توانند تا ابعادی عظیم الجثه رشد کنند. برای مثال تخمین زده می شود یک Armillaria ostoyae  در ایالات متحده ی امریکا مساحتی معادل 10 کیلومتر مربع را پوشش داده باشد که چنین برآوردی، این قارچ را به یکی از بزرگترین ارگانیسم های جهان تبدیل می کند!

شکل 3. ساختارهای زایای قارچ Armillaria ostoyae  که در جنوب آلمان رشد می کنند. میسلیوم در زیر زمین پنهان است.

ایجاد اتصال

میسلیوم در تولید مثل قارچ نیز نقشی حیاتی دارد. میسلیوم دو قارچ سازگار می تواند در هم ادغام شده و این اجازه را به سلول های هر قارچ بدهند که با هم یکپارچه شده و DNA خود را به اشتراک بگذارند. پس از ادغام، سلول ها به اسپورهایی تبدیل می شوند که در داخل ساختار تولید مثلی قارچ (مانند ترافل ها) و یا در بیرون از آن (مثل قارچ های کلاهکدار) نگهداری می شوند. بسیاری از قارچ ها اسپور تولید می کنند. اسپورها ساختارهای ریز و بذر مانندی هستند که توسط باد یا جانوران جابجا می شوند. زمانی که روی زمین بیفتند، جوانه زده و می توانند با رشد خود، میسلیوم جدیدی بسازند. قارچ ها همچنین می توانند میسلیوم خود را به قطعات کوچکتری تبدیل کنند که هر کدام به صورت مجزا رشد نموده و شبکه ی میسلیومی خودش را بسازد.

شکل 4. اسپور در گونه ای ازLaccaria  .

شبکه ی زیرزمینی

قارچ ها می توانند با ریشه ی گیاهان نیز شبکه تشکیل دهند. از طریق میسلیوم، قارچ می تواند با ریشه ی گیاهان و درختان مشارکت نموده و شبکه ای میان-سلسله ای به نام میکوریز (یا قارچ-ریشه) ایجاد نماید. این شبکه به هر موجودی که در آن مشارکت دارد، سود می رساند:

1- درختان و سایر گیاهان از طریق فتوسنتز، قند و چربی تولید می کنند که قارچ می تواند آن ها را توسط میسلیوم خود از ریشه ها جذب کند؛

2- در عوض، قارچ به درختان و سایر گیاهان کمک می کند تا آب و عناصر غذایی را از خاک مناطقی که دور از دسترس ریشه ها و ریشه های مویین آن ها قرار دارد، جذب نمایند.

شکل 5. اکتومایکوریز در ریشه ی یک درخت سمان کوهی. رشته های قارچی ساختارهای درخت-مانندی را درون دیواره ی سلولی ریشه تشکیل می دهند که تبادل کربن و عناصر غذایی در آنجا رخ می دهد.

واسطه گری

برخی از گیاهان (مانند ارکیده ها) برای جوانه زنی و رشد به وجود گونه های خاصی از قارچ ها نیازمندند و در نتیجه به شدت تحت تأثیر بهره برداری از زمین و تغییرات اقلیمی که قارچ ها را تهدید می کنند قرار می گیرند. ارکیده ی کفش بانو (Lady Slipper) اکنون در بریتانیا نایاب شده و تنها یک عدد از آن در طبیعت باقی مانده که در محلی فوق سری از آن محافظت می شود. مؤسسه ی KEW، به دنبال یافتن اینکه کدام گونه ی خاص قارچی برای این منظور بهتر است، در حال تلاش برای نجات این ارکیده است. البته تنها ارکیده ها نیستند که برای جوانه زنی به قارچ ها نیازمندند. گروه کوچکی از خاربن ها (مثل کاجشیره (Monotropa hypopithys)) نیز وجود دارند که برای منبع انژی (کربن) به طور اختصاصی به شبکه های میسلیومی وابسته اند، زیرا به دلیل فقدان کلروفیل، نمی توانند با قند حاصل از فتوسنتز خودشان جوانه بزنند. این گیاهان به قارچ (Tricholoma) وابسته هستند که با درختان، اکتومایکوریز تشکیل می دهد. کاجشیره، احتمالاً به دلیل اثرات مخرب آلودگی های زیستی بر شریک قارچی خود، اکنون در لیست قرمز بریتانیا قرار دارد.

در شرایط خاص، گیاهان نیز ممکن است بتوانند از شبکه های مایکوریزی به عنوان روشی برای انتقال پیام با گیاهان همسایه استفاده نمایند. برای مثال، در یک تحقیق گلخانه ای، گیاهان گوجه فرنگی که به بلایت زودرس (Alternaria solani) آلوده شده بودند، سیگنال هایی را به همسایگان سالم خود ارسال نمودند که آن ها در واکنش به آن، آنزیم های دفاعی تولید کردند که به محافظت در برابر عفونت کمک کرد.

میسلیوم قارچی و تجزیه ی کربن

قارچ های مایکوریز در همزیستی با ریشه ی گیاهان، نقشی اساسی در حذف کربن از اتمسفر دارند. این مسئله، موضوع تحقیق گروهی از دانشمندان قرار گرفته تا قابلیت جذب کربن توسط قارچ های مایکوریز مختلف را بسنجند.

با این تفاسیر، دفعه ی بعدی که به گشت و گذار در جنگل، باغ و یا حتی یک پارک رفتید، به یاد داشته باشید که در زیر زمین و به دور از دیدگان ما، قارچ ها همواره حضور دارند و به شدت مشغول به حرکت درآوردن و به جلو راندن جهان طبیعی هستند…