نظرة عميقة على السوق البيولوجي الأرضي

BY & FILED UNDER GENERAL, FUNGI, SOIL, STRUCTURE

هناك علاقة تكافلية بين النباتات والفطريات منذ أكثر من 400 مليون سنة. لا تستطيع الفطريات البقاء على قيد الحياة بنفسها وذلك لأنها لا تستطيع إنتاج غذائها بنفسها. وبالتالي فإنها تستقر على جذور النباتات للحصول على غذائها. تشارك النباتات بجزء من الكربوهيدرات التي تنتج خلال عملية التمثيل الضوئي، في المقابل فإن الفطريات تقدم لها الفوسفات ومعادن أخرى من خلال عملية تعدين التربة.

هذه الأسمدة والمخصبات الطبيعية يتم تزويدها بوفرة بواسطة النباتات والتي تلعب درواُ هاماً في عملية النمو. لذلك فإن هذا التبادل بالمنافع والفوائد ليس مفيداً للنباتات والفطريات فقط ومساعدة بعضها في الغذاء والنمو، إنما هي مفيدة أيضاً للزراعة المعمرة.

لكن هل هذا التبادل للمصادر بسيط ومباشر كما يبدو؟ انت تعطيني الفوسفات وأنا أعطيك الكربوهيدرات.

أثبتت آخر الدراسات في مجال علم الأحياء النباتية أن هذا التبادل في الفوسفات والكربوهيدرات ليس شائعاُ كثيراً لأن ليس كل أنواع الفطريات تقوم بإعطاء الفوسفات، بعضهم يأخذ الكربوهيدرات فقط بدون مقابل، أو تكون كمية الفوسفات أقل بكثير من الكربوهيدرات التي تهبها النباتات للفطريات.

في مثل هذه الحالة يمكن للنباتات أن تقوم بتقليل كمية الكربوهيدرات المعطاة، هذا ما قاله علماء البيئة باسكال نيكولاس وبيرنارد شيمد من جامعة زيوريخ.

هذا ما يحصل بالضبط، كاستجابة للتبادل السيء من قبل الفطريات، تقوم النباتات تقليل الكميات التي تقدمها من الكربوهيدرات للفطريات. في بعض الأحيان، يتم تجويع الفطريات حتى تقوم الفطريات بتوريد كمية كافية من الفوسفات.

في أوقات أخرى تقوم الجذور بالبحث عن أنواع فطريات أخرى تكون أكثر انتاجاً للفوسفات. هذا التعاون مع أنواع الفطريات الجديدة السخية سوف يحفز الفطريات الغير تعاونية على تزويد كمية الفوسفات المنتجة.

Ravindra-Krishnamurthy-image-1

هذه الصورة بواسطة Wiki

أندريه ويمكن من جامعة باسيل يعطي رأي ثاقب في هذه الظاهرة فيقول أن النباتات تستغل التنافس بين أنواع الفطريات بطريقة هادفة، وهذا أساساً ما يقوم عليه السوق البيولوجي والتي تحددها التكلفة والأداء.

هذا يعني أن عملية التقايض تعتمد على وجود أو عدم وجود فطر آخر. لو كان هناك نوع فطر واحد فإن كمية الفوسفات المعطاة ستكون أقل من لو كان هناك نوع آخر من الفطر.

إن انتشار الأسواق التنافسية في ظل وجود أنواع فطريات أخرى سيساعد على خفض تكلفة الوحدة الواحدة من الفوسفات، كما يجبر الفطريات الغير متعاونة على انتاج المزيد من الفوسفات، مما يدل على أن العرض والطلب يتأثر بقيمة الموارد. إن تواجد أنواع متنوعة من الفطر يزيد من كمية الفوسفات المقدمة كما أنه يخفض من السعر والتكلفة.

البروفسيور ستيوارت ويست من جامعة أكسفورد من قسم علم الحيوان كون عدة رؤى من أبحاثه تقول أن هذه الأسواق البيولوجية يعمل فيها كلا الشريكين في التجارة، ومثل التجارة بين البشر ، إذا ما أتيحت الفرصة لكل من النباتات والفطريات يذهبون إلى أماكن أخرى للحصول على صفقة أفضل.”

من المثير للاهتمام أن الفطريات المتعاونة أكثر تأخذ كميات أكثر من الكربون، إنما أيضاً النباتات المتعاونة تحصل على كميات فوسفات أكثر.

نحن نعتقد أن هذا النوع من الأسواق البيولوجية يذكرنا باقتصاد السوق. كما يقول بروفيسور

ويست أن هذا نشأ بسبب العديد من الأفراد المستقلين والشركاء. ” مثل  ذلك مع تجارة الناس ، إذا ما أتيحت لهم فرصة كل من النباتات والفطريات يذهبون إلى أماكن أخرى للحصول على صفقة أفضل.”

بالنظر إلى التصرفات والقرارات التي تمثل قدرة النباتات، يقول الباحثون أن النباتات يجب أن تكون مناسبة لاختبار نظريات السوق. يتخذ النباتات هذه القرارات بناء على العمليات الفسيولوجية ويمكنها أن تكون أفضل من الانسان والحيوان كما يقول البروفيسور ويست.

المراجع:

“Options of partners improve carbon for phosphorus trade in the arbuscular mycorrhizal mutualism”, Alicia Arguello etal, Ecology Letters, 2016.

“Reciprocal Rewards Stabilize Cooperation in the Mycorrhizal Symbiosis”, E. T. Kiers etal, Science, 2011.