شبکه پنهان حیات زیر پای ما؛ قارچ‌های زیرزمینی ۷۵۰ میلیون بار تا خورشید امتداد دارند

شبکه‌های عظیم قارچی پنهان در زیر خاک زمین که بقای گیاهان و بخشی از تعادل اقلیمی سیاره به آن‌ها وابسته است، بسیار گسترده‌تر از چیزی هستند که دانشمندان پیش‌تر تصور می‌کردند. پژوهشی جدید نشان می‌دهد اگر تمام این شبکه‌های زیرزمینی را پشت سر هم قرار دهیم، طول آن‌ها به حدود ۱۱۰ کوادریلیون کیلومتر می‌رسد؛ رقمی معادل تقریباً ۷۵۰ میلیون برابر فاصله میان زمین و خورشید.

این شبکه‌ها از گروهی از قارچ‌ها به نام قارچ‌های میکوریزای آربوسکولار تشکیل می‌شوند. این قارچ‌ها از رشته‌های لوله‌ای بسیار ظریفی به نام ریسه (Hyphae) تشکیل شده‌اند و با ریشه گیاهان رابطه‌ای همزیستانه برقرار می‌کنند. امروزه بیش از ۷۰ درصد گونه‌های گیاهی روی زمین برای رشد و بقا به این همکاری وابسته هستند.

قارچ‌ها از طریق شبکه‌های زیرزمینی خود، آب و مواد مغذی را از بخش‌های مختلف خاک جمع‌آوری می‌کنند و در اختیار گیاهان قرار می‌دهند. در مقابل، گیاهان بخشی از کربن تولیدشده در فرایند فتوسنتز را به قارچ‌ها منتقل می‌کنند. این همکاری که حدود ۴۷۵ میلیون سال قدمت دارد، نه‌تنها به رشد گیاهان کمک می‌کند، بلکه در تنظیم چرخه کربن و اقلیم زمین نیز نقش مهمی ایفا می‌کند.

با وجود اهمیت فراوان این شبکه‌ها، دانشمندان تاکنون تصویر دقیقی از پراکندگی آن‌ها در سطح جهان نداشتند. همین کمبود اطلاعات باعث شد در سال ۲۰۲۱ گروهی از پژوهشگران بین‌المللی سازمانی به نام انجمن حفاظت از شبکه‌های زیرزمینی را تأسیس کنند. هدف این سازمان مطالعه و حفاظت از شبکه‌های قارچی پنهان در زیر خاک است.

به گزارش گاردین، گروهی از پژوهشگران از انجمن یادشده، نخستین نقشه جهانی از شبکه‌های قارچ‌های میکوریزای آربوسکولار را تهیه کرده‌اند. پژوهشگران برای انجام این کار از مدل‌های یادگیری ماشین و اطلاعات به‌دست‌آمده از بیش از ۱۶هزار نمونه خاک از نقاط مختلف جهان استفاده کردند.

پژوهش جدید علاوه بر ترسیم نقشه جهانی این شبکه‌ها، تهدیدهای پیش‌رو آن‌ها را نیز بررسی کرده است. نتایج نشان می‌دهد تراکم شبکه‌های قارچی در زمین‌های کشاورزی به‌طور متوسط ۴۷٫۳ درصد کمتر از زیست‌بوم‌های طبیعی است.

به گفته استوارت، بسیاری از شیوه‌های رایج کشاورزی مدرن به این شبکه‌های حساس آسیب می‌رسانند. شخم‌زدن زمین یکی از مهم‌ترین عوامل تخریب است، زیرا رشته‌های قارچی را که در خاک گسترده شده‌اند، به‌طور فیزیکی پاره می‌کند. افزون بر این، استفاده گسترده از کودهای شیمیایی و قارچ‌کش‌ها نیز می‌تواند رابطه همزیستی میان گیاهان و قارچ‌ها را مختل کند.

از بین رفتن شبکه‌های قارچی زیر خاک فقط مشکل زیستی نیست و می‌تواند پیامدهای گسترده‌ای برای محیط‌زیست داشته باشد. کاهش تراکم قارچ‌ها توانایی خاک برای ذخیره کربن و انتقال مواد مغذی را کاهش می‌دهد. همچنین این شبکه‌ها مانند سامانه طبیعی تصفیه عمل می‌کنند و از ورود مقادیر زیادی نیتروژن، فسفر و سایر مواد شیمیایی به رودخانه‌ها و آبراهه‌ها جلوگیری می‌کنند.

توبی کی‌یرز، از نویسندگان مطالعه، می‌گوید: «اگر این شبکه‌ها از بین بروند، مقدار بیشتری مواد شیمیایی وارد آبراهه‌ها خواهد شد.» او که این پژوهش را یکی از هیجان‌انگیزترین مطالعات دوران کاری خود توصیف کرده، می‌گوید هدف اصلی پروژه این است که دانشمندان و سیاست‌گذاران بتوانند مناطقی را که شبکه‌های قارچی در آن‌ها سالم و فعال هستند شناسایی کنند و همزمان مناطقی را که در معرض خطر قرار دارند زیر نظر بگیرند.

نقشه جهانی پژوهش نشان می‌دهد علفزارها متراکم‌ترین شبکه‌های قارچی را دارند؛ از جمله در تالاب‌های اورگلیدز فلوریدا، علفزارهای سود در سودان جنوبی و بسیاری از دشت‌ها و استپ‌های جهان. با‌این‌حال، بسیاری از این مناطق حفاظت کافی ندارند و در حال تخریب‌اند؛ موضوعی که می‌تواند به نابودی بخش مهمی از شبکه‌های زیرزمینی حیات منجر شود.

کی‌یرز می‌گوید در سال‌های اخیر توجه دانشمندان به احیای جوامع زیستی زیرزمینی افزایش یافته است. به گفته او، حفاظت از طبیعت نباید تنها به گیاهان و جانورانی محدود شود که در سطح زمین دیده می‌شوند، بلکه جوامع قارچی پنهان در زیر خاک نیز باید بخشی از برنامه‌های حفاظتی باشند. او می‌افزاید: «اکنون جنبش بزرگی برای بازسازی اکوسیستم‌های زیرزمینی در حال شکل‌گیری است. این داده‌ها به ما کمک می‌کنند بدانیم جامعه میکروبی سالم چه ویژگی‌هایی دارد و چگونه می‌توان آن را حفظ یا احیا کرد.»

پژوهش در ژورنال Science منتشر شده است.