كيف تتحرك الفطريات بيننا

الفطريات الفطرية الفطرية هي سلاسل التوريد للتربة. مع خيوط أرق من الشعر ، فإنها تنتقل عن العناصر الغذائية الحيوية للنباتات وجذور الأشجار.

في المقابل ، تتلقى الفطريات الكربون لتنمية شبكاتها. وبهذه الطريقة ، فإن 13 مليار طن من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي-ثلث انبعاثات الوقود الأحفوري في جميع أنحاء العالم-تدخل التربة كل عام.

لا يمكن أن تعيش هذه الفطريات بمفردها ؛ انهم بحاجة إلى الكربون من النباتات. في المقابل ، تعتمد 80 في المائة من مصانع العالم على الشبكات الفطرية للبقاء والازدهار. الاثنان شركاء تجاريين تابعين.

هذه الفطريات تتخذ خيارات ذكية غير معقدة ، حتى بدون وجود دماغ أو جهاز عصبي مركزي. يصفهم العلماء بأنهم “خوارزميات حية”.

مكافأة خوارزميات التجارة: بناء المسار الأكثر ربحًا الممكن لأدنى تكلفة بناء.

يبدو أن الشبكات الفطرية لتقييم الطلب والعرض. ما هي النباتات التي تحتاج إلى مواد مغذية أكثر؟ الذي يقدم معظم الكربون؟ أين هو العائد الأمثل؟ يشكل هذا التحليل كيفية توسيع الشبكات ، كما تعلم العلماء عند تعيين النمو في الوقت الفعلي.

قال توبي كيرز ، عالم الأحياء التطوري في جامعة أمستردام الحرة: “الفطريات ذكية للغاية”. “إنهم يتكيفون باستمرار على طرقهم التجارية. إنهم يقيمون بيئتهم بدقة شديدة. إنه الكثير من صنع القرار. “

كيف تفعل الفطريات؟ لمعرفة ذلك ، نما الدكتورة كير وزملاؤها الفطريات في مئات من أطباق بتري ، أو “الساحات الفطرية”.

بعد ذلك ، مع روبوت التصوير ، تتبع الفريق نمو الشبكات دون توقف لعدة أيام ، وقياس كيفية إعادة تشكيل الكائنات الحية على طرق التجارة استجابة لظروف مختلفة. تم نشر دراستهم في 26 فبراير في مجلة Nature.

من العقد الخاصة ، أو النصائح المتزايدة ، تنشر الفطريات خيوط تستكشف وتقييم الأراضي الجديدة. على مدار عدة أيام ، قام العلماء بتصنيف ومراقبة نصف مليون العقد الجديدة وقاموا بتعيين التوسع.

كشف النمو عن اتخاذ القرارات الفطرية في العمل. على سبيل المثال ، تعلم الفريق ، أن الفطريات ستتخلى عن التداول مع النباتات القريبة لصالح أكثر من تلك البعيدة إذا كانت العائد في الكربون أكبر.

يتم وصف الشبكات الفطرية أحيانًا على أنها نظام الدورة الدموية للتربة.

ولكن في الشبكات الفطرية ، يكون التدفق مفتوحًا. يتحرك الكربون والنيتروجين والفوسفور والماء وحتى النوى الفطرية في أي من الاتجاهين ، حتى في اتجاهين متعاكسين في وقت واحد.

وقال توم شيميزو ، عالم الفيزياء الحيوية في أمستردام ، وهو معهد الفيزياء في أمستردام ، “هذا محير جسديًا”. وقال إن الفطريات هي في الأساس ميكروب يلعب الألعاب الاقتصادية. كيف تفعل ذلك إذا كنت مجرد أنبوب من السوائل يتدفق؟ “

يفعلون ذلك عن طريق طاعة بعض القواعد المحلية الأساسية ، كما اتضح. مع تقدم النصائح المتنامية ، تتشكل الفروع الجديدة خلفها بمعدل ثابت. ولكن عندما تضرب نصيحة أخرى ، فإنها تدمج وتشكل حلقة.

هذا يزيل الأطراف المسدودة ، وتجنب التوسع المهدر ويحافظ على الموارد تتحرك بسرعة على الطرق السريعة الرئيسية. تتوسع حافة الشبكة الفطرية مثل تموج ، مما يضع رابطة تداول فعالة مع تقدمها.

لا يزال العلماء يرغبون في فهم كيفية تحريك الفطريات كثيرًا من الكربون حتى الآن دون انسداد الأنابيب. ويأملون في محاكاة كيف تستجيب هذه الكائنات القديمة للحرائق والغابات الجفاف وغيرها من الاضطرابات من تغير المناخ. قال الدكتور شيميزو: “نحاول معرفة كيفية لعبهم للألعاب التي يلعبونها”.

الاعتمادات: Corentin Bisot – Amolf/Vu Amsterdam ؛ Loreto Oyarte Gálvez – Vu Amsterdam/Amolf ؛ راشيل كارجيل – فو أمستردام/أمولف ؛ Vasilis Kokkoris – Vu Amsterdam/Amolf/Spun ؛ Joe Togneri/Spun ؛ لوك فوجز.

تنتجها أنطونيو دي لوكا و إيليا ووكر.