เชื้อราบางชนิดค้าฟอสฟอรัสกับพืชอย่างนายหน้าผู้รอบรู้

รายละเอียดใหม่แสดงให้เห็นเชื้อราที่เปลี่ยนสารอาหารไปสู่ตลาดที่เอื้ออำนวยมากขึ้น

เชื้อราที่มีลักษณะเป็นเส้นบางตัวเป็นตัวการต่อรองที่แข็งแกร่ง โดยแลกเปลี่ยนสารอาหารกับพืชอย่างชาญฉลาด

ความก้าวหน้าในการติดตามฟอสฟอรัสสารอาหารได้เปิดเผยรายละเอียดใหม่เกี่ยวกับเครือข่ายการค้าระหว่างเชื้อราและพืชในสมัยโบราณ เชื้อราบางชนิดเติบโตในสิ่งที่เรียกว่าการเชื่อมต่อของ arbuscular mycorrhizal ใต้ดิน โดยเข้าถึงรากพืชอย่างใกล้ชิด เชื้อราเหล่านี้ดึงฟอสฟอรัสออกจากดินและแลกเปลี่ยนเป็นคาร์บอนจากพืชหลากหลายชนิด

การทำเครื่องหมายฟอสฟอรัสด้วยจุดเรืองแสงแสดงให้เห็นว่าเชื้อรากักตุนสารอาหารไว้ในส่วนต่างๆ ของเครือข่ายเส้นใยที่ซับซ้อนของพวกมันเมื่อมีปริมาณเหลือเฟือและพืชไม่น่าจะแลกเปลี่ยนคาร์บอนมากนัก ฟอสฟอรัสยังถูกส่งผ่านเครือข่ายของเชื้อราไปยังพื้นที่ที่หายากและมีค่ามากกว่าในการค้าขาย ทีมวิจัยระหว่างประเทศรายงานวันที่ 6 มิถุนายนในCurrent  Biology

Toby Kiers ผู้ร่วมวิจัยด้านการศึกษาของ Vrije Universiteit Amsterdam ระบุว่า การค้าขายพืชกับเชื้อราเหล่านี้น่าหงุดหงิดมาก เพราะจนถึงขณะนี้ นักวิจัยสามารถเห็นภาพรวมได้ แต่ไม่ใช่รายละเอียดของการเจรจา “เหมือนกับเกมโปกเกอร์ที่ดีจริงๆ” ที่ซึ่งแสงสว่างระหว่างการจัดการและการชนะ เธอกล่าว เพื่อมุมมองที่ดีขึ้น นักวิจัยได้คิดค้นวิธีการดูกระบวนการทำงานโดยการติดแท็กฟอสฟอรัสด้วยอนุภาคนาโนที่เรียกว่าจุดควอนตัมที่เรืองแสงสีแดงหรือสีน้ำเงินในแสงอัลตราไวโอเลต

เชื้อรา Arbuscular mycorrhizal ไม่มีความสามารถในการจับคาร์บอนด้วยตัวเอง แม้ว่าพวกมันจะต้องการมันเพื่อให้มีชีวิตอยู่ แต่พวกเขาแลกเปลี่ยนกับพืชเพื่อหาทรัพยากรมาเป็นเวลา 450 ล้านปี ( SN: 9/10/11, p. 15 ) ทุกวันนี้ เชื้อราสามารถเชื่อมต่อกับพืชได้อย่างน้อย 70 เปอร์เซ็นต์ รวมทั้งพืชผลส่วนใหญ่ Kiers กล่าวว่าแตกต่างจากเชื้อราที่ซื้อขายสารอาหารอื่น ๆ ที่หุ้มรากพืช เชื้อราเหล่านี้ทำงานภายในเซลล์พืชและเติบโต “โครงสร้างที่สวยงามเหมือนต้นไม้” ด้วยพื้นที่ผิวมากมายที่สามารถช่วยในการแลกเปลี่ยนอาหารได้ Kiers กล่าว

ในการศึกษาครั้งใหม่นี้ 

นักวิจัยได้อนุญาตให้เชื้อราRhizophagus dissolveisพันกันกับรากแครอทที่เติบโตในส่วนของจานทดลอง เชื้อรายังขยายเส้นใยออกจากรากแครอทออกเป็นอีกสองช่อง เพื่อท้าทายเชื้อราด้วยตลาดการค้าที่น่าท้อใจ ทีมงานได้เพิ่มปริมาณฟอสฟอรัสในปริมาณที่เท่ากันลงในสองช่องที่เชื้อราเล็มหญ้าเพียงอย่างเดียว ในช่องหนึ่ง ฟอสฟอรัสถูกติดแท็กด้วยจุดที่เรืองแสงเป็นสีแดง และอีกช่องหนึ่งมีสีน้ำเงิน

ราวกับว่าขับออกจากช่วงที่มีอุปทานมากเกินไป เชื้อราก็ดึงฟอสฟอรัสขึ้นมาและเก็บสะสมไว้ในปริมาณที่มาก นักวิจัยยังไม่สามารถติดตามคาร์บอนที่แครอทให้มาเพื่อแลกกับฟอสฟอรัสที่ถูกแลกเปลี่ยน แต่โดยรวมแล้ว เส้นใยไม่ได้เติบโตมากนัก แสดงให้เห็นว่าผลตอบแทนของคาร์บอนนั้นแย่มาก

เพื่อดูว่าเชื้อราตอบสนองต่อตลาดที่ร้อนอย่างไร นักวิทยาศาสตร์ใช้ปริมาณฟอสฟอรัสทั้งหมดเท่ากัน แต่ใส่ 10 เปอร์เซ็นต์ลงในช่องหนึ่งและ 90 เปอร์เซ็นต์ในอีกช่องหนึ่ง จุดที่มีรหัสสีช่วยให้นักวิจัยมองเห็นส่วนแบ่งของฟอสฟอรัสที่เคลื่อนที่ผ่านเส้นใยของเชื้อราไปยังช่องที่ไม่เพียงพอ เมื่อพิจารณาจากจำนวนเส้นใยของเชื้อราที่เติบโตขึ้น การค้าขายแครอทกับพ่อค้าในพื้นที่ขาดแคลนนั้นตื่นตระหนกอย่างยิ่ง และเชื้อราก็ฆ่าตลาด ราคาซึ่งเป็นอัตราส่วนของคาร์บอนที่ได้รับต่อฟอสฟอรัสที่ซื้อขายนั้นสูงกว่าด้านที่ขาดสารอาหารประมาณ 3.8 เท่าเมื่อเทียบกับที่จัดหามาอย่างดี

ทีมงานคิดว่าเชื้อราเหล่านี้กำลังจัดการการไหลของฟอสฟอรัส แทนที่จะปล่อยให้เชื้อรากระจายจากพื้นที่อุดมสมบูรณ์ไปยังพื้นที่ที่ขาดแคลน ตัวอย่างเช่นการไหลของวัสดุที่จะนำฟอสฟอรัสผ่านการเคลื่อนที่ของเครือข่ายและเปลี่ยนทิศทางเร็วเกินไปสำหรับการแพร่กระจายอย่างง่าย Kiers กล่าว

เทคนิคควอนตัมดอทช่วยให้นักวิจัยสามารถติดตามการไหลของฟอสฟอรัสในระดับ “ที่ยาก ถ้าไม่เป็นไปไม่ได้” จนถึงขณะนี้ Ylva Lekberg นักนิเวศวิทยาจากเชื้อราไมคอไรซาจาก MPG Ranch กลุ่มอนุรักษ์และวิจัยในมิสซูลา มอนต์ กล่าวว่า งาน. หากนักวิจัยสามารถพัฒนาจุดสำหรับคาร์บอน มุมมองนั้นสามารถตอบคำถามที่โดดเด่นได้มากมาย เช่น ที่ที่พืชส่งคาร์บอนที่จ่ายไปให้กับเชื้อรา และ – ครั้งใหญ่ – ราคาเปลี่ยนแปลงอย่างไร

คาร์บอนไม่ใช่องค์ประกอบที่มีมากที่สุดในจักรวาล แต่ไม่ต้องสงสัยเลยว่าคาร์บอนเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดต่อชีวิตอย่างที่เราทราบ สำหรับทุกๆ 1,000 อะตอมของไฮโดรเจนในจักรวาล จะมีอะตอมของคาร์บอนเพียง 5 อะตอมเท่านั้น แต่ทุกเซลล์ในร่างกายมนุษย์ แท้จริงแล้ว ทุกเซลล์ที่มีชีวิตบนโลก อาศัยคาร์บอนเป็นแกนหลักทางเคมีของโมเลกุลอินทรีย์ทั้งหมด

ในSymphony in Cนักธรณีฟิสิกส์ Robert Hazen ได้เจาะลึกประวัติศาสตร์ วัฒนธรรม และวิทยาศาสตร์ที่ล้อมรอบคาร์บอน และประวัติศาสตร์นั้นยาวนานกว่าที่นักจักรวาลวิทยาเคยคาดคิดไว้มาก แม้ว่าคาร์บอนส่วนใหญ่ของเอกภพจะถูกสร้างขึ้นภายในดาวฤกษ์ แต่ประมาณหนึ่งในล้านล้านของคาร์บอนในปัจจุบันถูกประกอบขึ้นจากอนุภาคย่อยของอะตอมเกือบ 13.8 พันล้านปีก่อน เพียง 15 ถึง 20 นาทีหลังจากบิ๊กแบง ซึ่งหมายความว่าเศษส่วนของคาร์บอนในร่างกายของคุณไม่ใช่ “ดวงดาว” ตามที่นักดาราศาสตร์ Carl Sagan เคยกล่าวไว้ – มันเก่ากว่าดาวดวงแรกในจักรวาลเสียอีก

forestryservicerecords.com juntadaserra.com veslebrorserdeg.com casaruralcanserta.com carrollcountyconservation.com