عالمة تفوز بـ "نوبل البيئة" لتسليطها الضوء على الشبكات الفطرية الخفية

أ ف ب | واشنطن

تحت سطح الغابات والمراعي والمزارع في جميع أنحاء العالم، تشكل شبكات فطرية واسعة أنظمة تجارة تحت الأرض لتبادل العناصر الغذائية مع جذور النباتات، وتعمل كمنظمات مناخية حاسمة حيث تمتص 13 مليار طن من الكربون سنوياً.

ومع ذلك، حتى وقت قريب، كان يُستهان بهذه "الشبكات الفطرية الجذرية" (mycorrhizal networks) إلى حد كبير: حيث كان يُنظر إليها على أنها مجرد رفاق مفيدين للنباتات بدلاً من كونها واحدة من أنظمة الدورة الدموية الحيوية للأرض.

وقد مُنحت عالمة الأحياء التطورية الأمريكية توبي كيرز الآن جائزة تايلر للإنجاز البيئي -- التي تُعرف أحياناً باسم "نوبل للبيئة" -- لعملها في تسليط الضوء على هذا العالم الموجود تحت الأرض.

ومن خلال رسم خرائط التوزيع العالمي للفطريات الجذرية في "أطلس تحت الأرض" العالمي الذي أُطلق العام الماضي، ساعدت كيرز وزملاؤها في توضيح التنوع البيولوجي تحت الأرض -- وهي رؤى يمكن أن توجه جهود الحفظ لحماية مخازن الكربون الهائلة هذه.

ترسل النباتات فائض الكربون الخاص بها إلى تحت الأرض حيث تمتص الفطريات الجذرية 13.12 مليار طن من ثاني أكسيد الكربون -- أي حوالي ثلث إجمالي الانبعاثات الناتجة عن الوقود الأحفوري.

وقالت كيرز، البالغة من العمر 49 عاماً وتشغل منصب كرسي أبحاث الجامعة في جامعة فريجي بأمستردام، في مقابلة مع وكالة فرانس برس: "أفكر فقط في كل الطرق التي تُستخدم بها التربة بطريقة سلبية -- كما تعلمون، مصطلحات مثل 'كيس الأوساخ' (dirtbag). في حين أن كيس التربة يحتوي على مجرة!".

سوق بيولوجية

بدأت كيرز دراسة الفطريات في سن التاسعة عشرة، بعد كتابة مقترح منحة فازت به بمكان في بعثة علمية إلى الغابات المطيرة في بنما، "وبدأت أطرح أسئلة حول ما كان يحدث تحت هذه الأشجار الضخمة في هذه الغابة شديدة التنوع".

ولا تزال تتذكر بوضوح المرة الأولى التي نظرت فيها عبر المجهر ورأت "الأربسكول" (arbuscule) -- وهو الهيكل الصغير الشبيه بالشجرة للفطريات الجذرية الذي يخترق خلايا النبات ويعمل كموقع لتبادل العناصر الغذائية -- والذي وصفته بأنه "جميل جداً".

في عام 2011، نشرت كيرز ورقة بحثية بارزة في مجلة "ساينس" أظهرت أن الفطريات الجذرية تتصرف مثل تجار أذكياء في "سوق بيولوجية"، حيث تتخذ قرارات بناءً على العرض والطلب.

وباستخدام خيوط أرق من الشعر، تقوم الفطريات بتوصيل الفوسفور والنيتروجين إلى النباتات مقابل السكريات والدهون المشتقة من الكربون.

وباستخدام تجارب معملية، أثبت فريقها أن الفطريات تنقل الفوسفور بنشاط من مناطق الوفرة إلى مناطق الندرة -- وتضمن الحصول على المزيد من الكربون في المقابل من خلال استغلال تلك الاختلالات. وبعبارة أخرى، النباتات مستعدة لدفع "سعر" أعلى لما تفتقر إليه.

يمكن للفطريات حتى تخزين الموارد لزيادة الطلب، مما يظهر سلوكاً يعكس تكتيكات تجار وول ستريت.

إن حقيقة حدوث كل هذا دون دماغ أو جهاز عصبي مركزي تثير سؤالاً أعمق: كيف تعالج الفطريات المعلومات على الإطلاق -- وما إذا كانت الإشارات الكهربائية التي تتحرك عبر شبكاتها تحمل الإجابة.

دين الامتنان

في الآونة الأخيرة، دفعت كيرز وزملاؤها المجال إلى أبعد من ذلك بورقتين بحثيتين في مجلة "نيتشر" تجعلان هذا العالم الخفي مرئياً من جديد.

كشفت إحداهما عن نظام تصوير آلي يسمح للعلماء بمراقبة الشبكات الفطرية وهي تنمو وتتفرع وتعيد توجيه الموارد في الوقت الفعلي؛ بينما قامت الأخرى برسم خرائط لأماكن وجود أنواع مختلفة في جميع أنحاء العالم.

وقد قدم ذلك التحليل العالمي نتيجة مثيرة للقلق: معظم النقاط الساخنة للتنوع الفطري تحت الأرض تقع خارج المناطق المحمية بيئياً.

ونظراً لأن الفطريات يتم تجاهلها إلى حد كبير من قبل أطر الحفظ، شاركت كيرز في تأسيس جمعية حماية الشبكات تحت الأرض (SPUN) لرسم خرائط للتنوع البيولوجي الفطري -- والمطالبة بحمايته. وتزامناً مع الجائزة، التي تبلغ قيمتها 250 ألف دولار، تطلق SPUN هذا الأسبوع برنامج "المدافعون عن تحت الأرض" لتدريب العلماء على الأدوات القانونية التي يحتاجونها لحماية التنوع البيولوجي الفطري.

وتقول إن هدفها هو جعل الناس يغيرون طريقة تفكيرهم في الحياة على الأرض -- من السطح إلى الأسفل.

وقالت: "الحياة كما نعرفها موجودة بسبب الفطريات"، موضحة أن الأسلاف الطحلبية للنباتات البرية الحديثة كانت تفتقر إلى جذور معقدة، وأن الشراكة مع الفطريات مكنتها من استعمار البيئات الأرضية.