درخت ها چگونه با هم حرف می زنند
درخت ها چگونه با هم حرف می زنند
توضیح مختصر
سوزان سیمَر بومشناس میگوید
- زمان مطالعه 0 دقیقه
- سطح خیلی سخت
دانلود اپلیکیشن «زوم»
فایل ویدیویی
برای دسترسی به این محتوا بایستی اپلیکیشن زبانشناس را نصب کنید.
ترجمهی درس
تصور کنید در یک جنگل قدم میزنید. حدس میزنم که با این حرفمجموعهای از درختان را مجسم کردید، یعنی آنچه ما متخصصین جنگل توالی مینامیم، با آن تنههای تنومند و شاخ و برگ زیبایشان. بله، درست است که درختان شالوده جنگل هستند، اما جنگل خیلی بیشتر ازآن چیزی است که میبینیم، و امروز من میخواهم طرز فکر شما رانسبت به جنگلها تغییر بدهم. ببینید، زیرِ زمین جهان دیگری است، جهان گذرگاههای زیستشناختی بیشمار، که درختها را به یکدیگر متصل و آنها را قادر به برقراری ارتباط با هم کرده و به جنگل امکان میدهدکه به شکل یک موجود زنده واحد رفتار کند. ممکن است چنین نظامی برایتانیادآور نوعی هوش باشد.
شاید بپرسید من چطور این را میدانم؟ داستان من این است. من در جنگلهای بریتیش کلمبیابزرگ شدم. عادت داشتم کف جنگل دراز بکشمو به نوک درختان چشم بدوزم. غولپیکر بودند. پدربزرگ من هم غولپیکر بود. حرفهاش حمل و نقل چوب به روش سنتی با اسب بود، تنه های سرو را بطور حساب شده ای از جنگل بارانی داخلی میبرید. پدربزرگم راه و رسم خاموش، منسجمو درهم تنیده جنگل را به من یاد داد، و اینکه چطور خانواده ما هم به آن گره خورده است. پس من راه پدربزرگم را ادامه دادم.
او و من درباره جنگلها نوعی حس کنجکاوی داشتیم، و اولین لحظه کشف و شهود برای من در خانه کنار دریاچهمان رقم خورد. طفلک سگمان جیگزسُر خورد و افتاد توی چاله. پس پدربزرگ با بیلش دویدتا حیوانکی را نجات بدهد. او آن پایین درمنجلاب غوطهور بود . اما همینطور که پدر بزرگ کف جنگل را میکندو پیش میرفت، من مفتون ریشهها شدم، و زیر آن، همانطور که بعدها یاد گرفتمجُلینه سفید بود و زیر آن هم افقهای معدنی قرمزو زردِ خاک. در نهایت، پدربزرگ و من سگمان را نجات دادیم، اما در همان لحظهها بود که من دریافتم که آن سطوح ریشه و خاک زیربنای واقعی جنگل است.
و ترغیب شدم که بیشتر بدانم. بنابراین جنگلداری خواندم. اما خیلی زود خود را در حال کار در کنار رؤسای پرنفوذ بهرهبرداری تجاری یافتم. میزان قطع کامل منطقه به منطقه درختان نگرانکننده بود، و خیلی زود درباره سهم خودم در این مسئله دچار تردید شدم. نه فقط این، بلکه سمپاشیو ریشهکن کردن درختان اشنگ و توس به منظور فراهم کردن فضا برای کشت کاج و نرادکه ارزش تجاری بیشتری دارند هم حیرتآور بود. به نظر میرسید که هیچچیز نمیتواندجلوی این ماشین صنعتی بیامان را بگیرد.
پس من به دانشگاه برگشتم، و مشغول مطالعه آن جهان دیگری شدم که گفتم. میدانید، دانشمندان کمی قبلدر آزمایشگاه ویترو کشف کرده بودند که ریشه یک نهال کاج میتواند به ریشه یک نهال کاج دیگرکربن انتقال بدهد. اما خب این تحت شرایط آزمایشگاهی روی داده بود، و من فکر کردم،آیا چنین چیزی میتواند در جنگلهای واقعی هم رخ بدهد؟ و فکر کردم که بله. این امکان وجود دارد که درختها در جنگل همتبادل اطلاعات زیرزمینی داشته باشند. اما این موضوع واقعاً بحثبرانگیز بود، و بعضیها فکر کردند زده به سرم، و برای گرفتن بودجه پژوهشیخیلی سختی کشیدم. اما خب پافشاری کردم، و سرانجام در دل جنگلدست به انجام چند آزمایش زدم، ۲۵ سال پیش. هشتاد نمونه از سه گونه گیاه پرورش دادم: توس، صنوبر داگلاس،و سرو قرمز غربی. فکر کردم توس و صنوبرباید از طریق یک شبکه زیرزمینی متصل باشند، اما سرو خیر. احتمال میدادم در دنیای خاص خودش زندگی کند. و سپس به تدارک تجهیزات پرداختم، و پول چندانی هم نداشتم،پس ناچار بودم ارزان تمامش کنم. بنابراین رفتم خرده فروشی کانیدین تایر –
و چند تا کیسه پلاستیک و چسب کاغذیو سایهبان خریدم، با یک زمانسنج ، یک دست لباس محافظ،و یک ماسک تنفسی. و تعدادی ابزار پیشرفته هم از دانشگاه امانت گرفتم: یک شمارشگر گایگر، یک سوسوسنجطیف سنج جرمی، میکروسکوپ. و بعدشیک سری تجهیزات خیلی خطرناک تهیه کردم: سرنگهای حاوی کربن-۱۴یعنی ایزوتوپ پرتوزای گازِ کربن دی اکسید و همینطور تعدادی کپسول فشار قوی حاوی کربن-۱۳،یعنی ایزوتوپ پایدارِ کربن دی اکسید. البته مجوز داشتمها.
آها، چند تا چیز هم یادم رفت ببرم، چیزهای مهم: اسپری دافع حشرات، اسپری دفع خرس،فیلتر برای ماسکم. چه میشه کرد.
اولین روز تحقیق،همین که به محل رسیدیم یک خرس گریزلی با تولهاشافتادند دنبالمان. حالا اسپری دفع خرس هم نداشتم. اما خب، پژوهشهای علوم جنگلدر کانادا این چیزها را هم دارد. بعد فردای آن روز برگشتم، و مامان خرسه و تولهاش رفته بودند. پس این دفعه دیگر واقعاً کار را شروع کردیم، لباس محافظ سفیدم را پوشیدم، ماسکم را زدم، و بعد، روی درختهایم کیسه پلاستیک کشیدم. سرنگهایم را برداشتم، و به داخل کیسهها ایزوتوپ ردیاب کربن دی اکسید تزریق کردم، اول به توس. کربن-۱۴، یعنی گاز پرتوزا را، به کیسه توس تزریق کردم. و بعد برای صنوبر، گونه ایزوتوپ پایای گاز کربن دی اکسید یعنی کربن-۱۳ تزریق کردم. دو نوع ایزوتوپ به کار بردم، چون میخواستم ببینم که آیا ارتباطی دو سویهبین این دو گونه گیاه برقرار است یا خیر. بعد رفتم سراغ آخرین کیسه، هشتادمین نمونه، و یکدفعه،باز سر و کله مامان خرسه پیدا شد. و دوباره دنبالم گذاشت، حالا من سرنگها را بالای سرم گرفته بودم، و از آن طرف هم پشهها را دور میکردم،پریدم توی ماشین، و فکر کردم، “برای همین است که مردمتوی آزمایشگاه تحقیق میکنند”.
یک ساعت صبر کردم. حساب کردم همین قدر زمان میبرد تا درختها CO2 رااز طریق فتوسنتز جذب کنند، آن را به قند تبدیل کرده، به ریشههایشان بفرستند، و احتمالاً، مطابق فرضیه من، کربن را زیر زمینیبه همسایههایشان ارسال کنند. وقتی که یک ساعت تمام شد، شیشه را کشیدم پایین، و دنبال مامان گریزلی گشتم. آها خوب شد، آن طرف استو زغالاختهاش را میخورد. پس از ماشین پیاده شدمو برگشتم سر کار. رفتم سراغ اولین کیسه توسم.
کیسه را از روی توس برداشتم. شمارشگر گایگر را روی برگهایش گرفتم. کخ خ خ! عالی. توس گاز پرتوزا را بالا کشیده بود. سپس لحظه کشف حقیقت فرا رسید. رفتم سراغ صنوبر. کیسه را برداشتم. گایگر را روی سوزنبرگهایش گرفتم، و زیباترین صدا را شنیدم. کخ خ خ! صدای صحبت توس با صنوبر، توس میگفت،”آهای، میتونم کمکت کنم؟” و صنوبر میگفت، “آره،یککم از کربنت برام میفرستی؟ چون یه نفر روم سایهبون کشیده.” رفتم سراغ سرو،و شمارشگر گایگر را روی برگهای آن گرفتم و همانطور که حدس میزدم، سکوت.
سرو در دنیای خودش بود. به شبکهای که توس و صنوبر رابه هم متصل میکرد وصل نبود.
به قدری هیجانزده بودم، منطقه به منطقه دویدمو همه ۸۰ نمونه را چک کردم. شواهد واضح بود. کربن ۱۳و کربن ۱۴ نشان میدادند که توس و صنوبر داگلاسبا هم مکالمه دو طرفه جالب توجهی دارند. اینطور که معلوم شد در آن موقع از سال، در تابستان، توس کربن بیشتری برای صنوبر میفرستادتا صنوبر برای توس، بخصوص وقتی که صنوبر زیر سایه بود. و سپس در آزمایشهای بعدی، عکس این را دیدیم، متوجه شدیم که گاهی صنوبر کربن بیشتریبرای توس میفرستد تا توس برای صنوبر، یعنی مواقعی که صنوبرها هنوز در حال رشدنداما تمام برگهای توسها ریخته. پس معلوم میشود که این دو گونه وابستگی متقابل دارند، مثل یین و یانگ.
و در آن لحظه بود که،همه چیز برایم روشن شد. فهمیدم به مسئله بزرگی پی بردهام، چیزی که میتوانست نگاهمان رانسبت به نحوه تعامل درختان در جنگل عوض کند، و ما را به این بینش برساندکه صرفاً رقیب یکدیگر نیستد بلکه رابطه همیاری نیز دارند. و شواهد محکمی مبتنی بر وجود شبکه عظیم ارتباطات زیرزمینیبدست آورده بودم، یک جهان دیگر.
حالا، من واقعاً امید و باور داشتم که اکتشافم موجب تحول شیوه جنگلداری شود، از قطع کامل منطقهای و بهکارگیری علفکشها به رویکردهای جامعنگرانهتر، متوازنتر و پایدارتر، روشهایی که ارزانتر و کاربردیتر باشند. واقعاً پیش خودم چه فکری میکردم؟ بعداً دوباره در مورد این موضوع صحبت میکنیم.
خب حالا ما در نظامهای پیچیدهایمثل جنگل چگونه کار علمی انجام میدهیم؟ خب، به عنوان دانشمندان علوم جنگل،ما باید پژوهشهایمان را توی جنگل انجام بدهیم، و این واقعاً کار شاقی است،همانطور که به شما نشان دادم. و باید خیلی خوب بتوانیم از دست خرسها فرار کنیم. اما بیش از هر چیز، میبایست سرسخت باشیم علیرغم همه مسائلی کهپیش رویمان هست. و میبایست به بینش و شهودو همچنین تجربه خود اعتماد کنیم و سوالهای واقعاً خوبی بپرسیم. و بعد باید دادههایمان را جمعآوری و سپس به تحلیل آنها بپردازیم. مثلاً خود من، داخل جنگل صدها پژوهشانجام دادهام و آنها را چاپ کردهام. عمر تعدادی از قدیمیترین کاشتههای پژوهشیامالان دیگر به بیش از سی سال میرسد. میتوانید بروید ببینیدشان. خوبی پژوهشهای علوم جنگل این است.
خب حالا به توضیح علمیاین پدیده میپردازم. توس و صنوبر داگلاس از چه راهیبا یکدیگر ارتباط برقرار میکردند؟ خب، اینطور که فهمیدیم آنها نه تنها به زبان کربن بلکه همچنین به زبان نیتروژن و فسفر و نیز از طریق آب و سیگنالهای دفاعیو آللها و هورمونها با هم حرف میزنند – از طریق انواع اطلاعات. و میدانید، باید به شما بگویم،پیش از من، دانشمندان به این فکر افتاده بودند که نوعی همزیستی دوسویه زیرزمینیبه نام مایکوریزا نیز در این جریان دخیل است. معنی تحتاللفظی مایکوریزا “قارچ ریشه” است. هنگامی که در جنگل راه میرویداندام تولید مثل آنها را میبینید. که همان قارچها هستند اما قارچها تنها بخش بسیار کوچکیاز ماجرا هستند، چرا که از ساقههای آنها نخینههاییدر آمده که تشکیل جلینه میدهند، و این جلینهها به ریشه تمام درختها و گیاهان نفوذ پیدا کرده و آنها را تحت سیطره میگیرند. و هنگامی که سلولهای قارچبا سلولهای ریشه ارتباط برقرار میکنند، بین آنها مبادله کربنِ ریشه در عوض مواد مغذیِ قارچ صورت میگیرد، و قارچ این مواد مغذی رااز طریق رشد و پیشروی درون خاک و ریشه دواندن در تمامی ذرات خاک بهدست میآورد. چنین شبکهای آنچنان تراکم بالایی داردکه امکان دارد صدها کیلومتر جلینه زیر تنها یک قدم ما وجود داشته باشد. و فقط این داد و ستد هم نیست، بلکه جلینه درختها و گیاهان جنگل را هم به یکدیگر متصل میکند، نه فقط گونههای یکسان، بلکه گونههایناهمسان، مثل توس و صنوبررا هم همینطور، و طرز کارش تا حدی شبیه اینترنت است.
ببینید، مثل هر شبکه دیگری، شبکههای مایکوریزا هم متشکل از گرههاو اتصال بین آنها هستند. ما این نقشه را با بررسیتوالیهای کوتاه دیانای تک تک درختها و قارچهای موجود در قطعهایاز یک جنگل صنوبر داگلاس به دست آوردهایم. در این تصویر، دایرهها نمایانگرصنوبر داگلاس، یا در واقع گرههای شبکه هستند و خطوط بزرگراههای ارتباطی قارچی،یا همان اتصالات را نشان میدهند.
بزرگترین و پررنگترین گرههامشغولترینهایشان هستند. ما به این درختها قطب میگوییم، یا به تعبیر محبتآمیزتر، درختان مادر، زیرا دریافتهایم که این قطبها نورستههایشان را پرورش میدهند آنهایی که در لایه زیر اُشکوب جنگل قرار دارند. و اگر بتوانید آن نقطههای زرد را ببینید، آنها نهالهای جوانی هستند که در میان شبکهدرختان کهنسالِ مادر سامان و قرار گرفتهاند. در یک جنگل، هر درخت مادر ممکن استبه صدها درخت دیگر متصل باشد. و ما با استفاده از ایزوتوپهای ردیابمان، پی بردهایم که درختان مادر کربن اضافهشان را از طریق شبکه مایکوریزا برای نهالهای خود که در زیراشکوب هستند میفرستند، و ما معتقدیم که بین این رفتار و افزایشچهار برابری شانس بقای نهال همبستگی وجود دارد.
حالا، میدانیم که هر کسیبچه خودش برایش در اولویت است، و برای من این سوال پیش آمدکه آیا امکانش هست که صنوبر داگلاس نزدیکان خودش را بشناسد، مثل مامان گریزلی و تولهاش؟ بنابراین پژوهشی ترتیب دادیم، و درختهای مادر را در کنار نهالهای فرزند و نهالهای غریبه قرار دادیم. و اینطور که پی بردیم واقعاً فرزند خود را تشخیص میدهند. درختهای مادر فرزند خودشان را با مایکوریزاهای بزرگتری احاطه میکنند. برای آنها کربن بیشتری زیر زمین میفرستند. حتی از ریشهدوانی رقابتی خودشان کم میکنند تا برای فرزندانشان فضای بیشتری فراهم شود. هنگامی که آسیب دیده یا در حال مرگ هستند، علاوه بر اینها پیغامهای حکیمانه نیزبرای نهالهای نسل بعد میفرستند. ما با بهکارگیری ردیابی ایزوتوپی حرکت کربن را از تنه درخت مادر آسیبدیده به درون شبکه مایکوریزا و در نهایت به نهالهای مجاور ردیابی کردیم، در چنین مواقعی نه تنها کربنبلکه سیگنالهای دفاعی نیز منتقل میشود. و این دو ترکیب مقاومت آن نهالها را در مقابلفشارهای پیش رو افزایش داده است. پس درختها حرف میزنند.
متشکرم.
با مکالمههای رفت و برگشتی آنها انعطاف و استقامت کل اجتماعشان را افزایش میدهند. احتمالاً این مسئله شما رایاد شبکههای اجتماعی، و خانوادههای خودمان میاندازد، خب، حداقل بعضی از خانوادهها.
خب بیایید به نقطه آغاز بحث برگردیم. جنگلها صرفاً مجموعهای از درختها نیستند، آنها نظامهای پیچیدهای متشکل از قطبها و شبکههایی هستند که با هم تلاقی پیدا کرده و درختان را به هم وصل میکنندو به آنها امکان برقراری ارتباط میدهند، و شاهراههایی برای مخابره بازخوردها وایجاد سازگاری در اختیار میگذارند، و این موجب انعطاف و تطبیقپذیری جنگل میشود. چرا که تعداد زیادی قطبدرخت و شبکههای همپوشان در جنگل هست. اما آنها آسیپپذیر هم هستند، نه تنها در برابر اختلالات طبیعی از جمله سوسکهای پوستهنشین که ترجیحاً درختان بزرگ کهنسال را هدف میگیرند بلکه همچنین در برابر قطع گزینشی بهترین درختهاو قطع کامل منطقه به منطقه. ببینید، میشود یکی دو تا قطبدرخت را در آورد، اما یکدفعه به نقطه سرنگونی میرسیم، چون قطبها هم تا حدودیبه پرچهای هواپیما شبیهند. این امکان وجود دارد که یکی دو تا رابیرون بکشیم و هواپیما همچنان پرواز کند، اما اگر یکی بیش از حد مجاز در بیاوریم، یا مثلاً آن پرچی را که بالها را نگه داشته، کل سیستم سرنگون میشود.
خب الان نظرتان نسبت به درختها چیست؟عوض نشده؟
چرا.
عالیه. خوشحالم.
خب، یادتان هست که قبلاً گفتمامیدوار بودم پژوهش من، اکتشافات من شیوه جنگلداری را تغییر بدهد. خب، حالا ۳۰ سال بعد میخواهم ببینمنتیجهاش اینجا در غرب کانادا چه شده است.
اینجا حدود ۱۰۰ کیلومتری غرب منطقه ماست، درست لب مرز پارک ملی بَنف. مناطق درختزدایی شده زیادی مشاهده میشود. میبینید که آنقدرها هم دستنخورده نیست. در سال ۲۰۱۴، سازمان منابع جهانیاعلام کرد کانادا در دهه گذشته بالاترین نرخ اختلال جنگل را در میان کلیه کشورهای جهان داشته است، شرط میبندم فکر میکردید برزیل است. در کانادا، این نرخ ۳.۶ درصد در سال است. حالا، طبق برآورد من، چنین میزانی حدود چهار برابراز نرخ قابل قبول برای پایایی بیشتر است.
حالا، واقعیت این است که اختلال بزرگی با این مقیاس بر چرخه آب تاثیر میگذارد، موجب تخریب زیستگاههای طبیعی، و انتشار گازهای گلخانهای و بازگشت آنها به داخل جو میشود، که این هم به نوبه خود اختلال و خشکیدگی جنگلبیشتری را موجب میشود.
نه تنها این، بلکه ما همچنان یکی دو گونه میکاریم و توس و صنوبر را ریشهکن میکنیم. چنین جنگلهای ساده شدهایفاقد پیچیدگی لازم هستند، و واقعاً در برابر عفونتهاو آفتها آسیبپذیرند. و همانطور که شرایط اقلیمی تغییر میکند، این مسائل دست به دست هم داده و موجب میشوند بلایای طبیعی هنگام وقوع به شدیدترین شکل ممکن ظاهر شوند، مثل هجوم هولناک سوسک پوستخوار کاج کوهی که همین چند وقت پیش سراسر آمریکای شمالیرا درنوردید، یا آن آتش سوزی مهیبیکی دو ماه پیش در آلبرتا.
بنابراین میخواهم بروم سر آخرین سوالم: به جای تضعیف جنگلهایمان، چگونه میتوانیم آنها را تقویت کنیمو در مقابلهشان با تغییر اقلیم به آنها کمک کنیم؟ خب، میدانید، نکته خیلی خوب جنگلهابه عنوان نظامهای پیچیده قابلیت فوقالعادهشانبرای خودشفابخشی است. در پژوهشهای اخیرمان، دریافتیم که با قطع محدودو حفظ قطبدرختها و احیای تنوع گونهها و ژنها و ژنوتیپها این شبکههای مایکوریزایی،واقعاً به سرعت شفا پیدا میکنند. پس با درنظر داشتن این موضوع، شما را با چهار راهحل ساده تنها میگذارم. و نمیتوانیم خودمان را گول بزنیم که اینها پیچیدهتر از آنی هستند که بشود از پسشان برآمد.
اول، لازم هست همه مابرویم در جنگل بگردیم. لازم است مسئولیت محلیمان رادر قبال جنگلهای خودمان از سر بگیریم. ببینید، بیشتر جنگلهای ما در حال حاضر با به کارگیری رویکردی تک سایزو تک راهحلی مدیریت میشوند اما یک نظارت درست مستلزمآگاهی از مسائل بومی منطقهایست.
دوم، باید جنگلهای کهن رست را حفظ کنیم. این نوع جنگلها مخازن ژن و درختان مادر و شبکههای مایکوریزا هستند. خب این به معنای قطع کمتر است. نمیگویم توقف کامل قطع درختان، ولی قطع کمتر.
و سوم، وقتی هم که درختها را قطع میکنیم، باید میراث جنگل را حفظ کنیم، درختان مادر و شبکهها، و چوب، و ژنها را، تا بتوانند هوش خود را به نسل بعدی درختان انتقال بدهند تا آنها بتوانند در برابرفشارهای آتی مقاومت کنند. باید حافظ محیط زیست باشیم.
و در انتها، چهارم و در انتها، ما باید جنگلهای خودمان رابا رعایت تنوع گونهای و ژنوتیپها و ساختارها احیا کنیم با کاشتن و فراهم کردن امکان احیاء طبیعی. ما باید ابزار مورد نیازمادر طبیعت را در اختیارش بگذاریم تا بتواند خرد خویش را برای خودشفایی به کار ببندد. و باید یادمان باشد که جنگل فقط یک دسته درختِ رقیب نیست، آنها رابطه همیاری فوقالعادهای دارند.
خب برگردیم به جیگز. افتادن جیگز در خانه کنار دریاچه آن جهان دیگر را به من نشان داد، و دید مرا نسبت به جنگلها عوض کرد. امیدوارم امروز من هم طرز فکر شما رانسبت به جنگلها تغییر داده باشم.
متشکرم.
متن انگلیسی درس
مشارکت کنندگان در این صفحه
تا کنون فردی در بازسازی این صفحه مشارکت نداشته است.
🖊 شما نیز میتوانید برای مشارکت در ترجمهی این صفحه یا اصلاح متن انگلیسی، به این لینک مراجعه بفرمایید.