สารบัญ:

Suzanne Simard: ความสามารถพิเศษของต้นไม้
Suzanne Simard: ความสามารถพิเศษของต้นไม้

วีดีโอ: Suzanne Simard: ความสามารถพิเศษของต้นไม้

วีดีโอ: Suzanne Simard: ความสามารถพิเศษของต้นไม้
วีดีโอ: 11 เคล็ดลับในการจดจำสิ่งต่างๆ ได้เร็วกว่าคนอื่น 2024, มีนาคม
Anonim

Suzanne Simard นักนิเวศวิทยาจากมหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบียได้ทุ่มเทเวลาหลายปีในการศึกษาต้นไม้ และได้ข้อสรุปว่าต้นไม้เป็นสัตว์สังคมที่แลกเปลี่ยนสารอาหาร ช่วยเหลือซึ่งกันและกัน และรายงานแมลงศัตรูพืชและภัยคุกคามสิ่งแวดล้อมอื่นๆ

นักนิเวศวิทยาก่อนหน้านี้ได้มุ่งเน้นไปที่สิ่งที่เกิดขึ้นเหนือพื้นดิน แต่ Simar ใช้ไอโซโทปคาร์บอนกัมมันตภาพรังสีเพื่อติดตามว่าต้นไม้แลกเปลี่ยนทรัพยากรและข้อมูลระหว่างกันอย่างไรผ่านเครือข่ายของเชื้อราไมคอร์ไรซาที่เชื่อมต่อถึงกันที่ซับซ้อนซึ่งตั้งรกรากรากต้นไม้

เธอพบหลักฐานที่แสดงว่าต้นไม้รู้จักญาติของพวกมันและให้สารอาหารที่เพียงพอแก่สิงโต โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้นกล้าอ่อนแอที่สุด

หนังสือเล่มแรกของ Seamard ชื่อ In Search of the Mother Tree: Uncovering the Wisdom of the Forest ได้รับการเผยแพร่โดย Knopf ในสัปดาห์นี้ ในนั้นเธอให้เหตุผลว่าป่าไม้ไม่ใช่กลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่แยกตัว แต่เป็นเครือข่ายของความสัมพันธ์ที่พัฒนาตลอดเวลา

ภาพ
ภาพ

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ผู้คนได้ก่อกวนเครือข่ายเหล่านี้ด้วยวิธีการทำลายล้าง เช่น การตัดเฉือนและการควบคุมเพลิงไหม้ เธอกล่าว ขณะนี้พวกเขากำลังทำให้การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเกิดขึ้นเร็วกว่าที่ต้นไม้จะปรับตัวได้ นำไปสู่การสูญพันธุ์ของสายพันธุ์และแมลงศัตรูพืชที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก เช่น ด้วงเปลือกที่ทำลายป่าในอเมริกาเหนือตะวันตก

Simard กล่าวว่ามีหลายสิ่งหลายอย่างที่ผู้คนสามารถทำได้เพื่อช่วยป่าไม้ ซึ่งเป็นแหล่งกักเก็บคาร์บอนบนบกที่ใหญ่ที่สุดในโลก รักษา และด้วยเหตุนี้การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลกจึงชะลอตัวลง ในบรรดาความคิดที่แหวกแนวที่สุดของเธอคือบทบาทสำคัญของยักษ์โบราณซึ่งเธอเรียกว่า "ต้นแม่" ในระบบนิเวศและความจำเป็นในการปกป้องพวกมันอย่างกระตือรือร้น

Simard ในการให้สัมภาษณ์พูดคุยเกี่ยวกับสิ่งที่ทำให้เธอได้ข้อสรุปดังกล่าว:

การใช้เวลาอยู่ในป่า อย่างที่เคยทำตอนเด็กๆ ในชนบทของบริติชโคลัมเบีย คุณรู้ว่าทุกสิ่งพันกันและตัดกัน ทุกสิ่งเติบโตเคียงข้างกัน สำหรับฉัน มันเป็นสถานที่ที่เชื่อมต่อถึงกันอย่างไม่น่าเชื่อ แม้ว่าตอนเป็นเด็ก ฉันไม่สามารถพูดได้อย่างชัดเจน

วันนี้ในบริติชโคลัมเบีย คนตัดไม้กำลังเสียสละต้นเบิร์ชและต้นใบกว้าง ซึ่งพวกเขาเชื่อว่าแข่งขันกันเพื่อแย่งชิงแสงแดดและสารอาหารด้วยต้นสนที่เก็บเกี่ยว ฉันพบว่าต้นเบิร์ชแท้จริงแล้วหล่อเลี้ยงต้นกล้าต้นสน ทำให้พวกเขามีชีวิตอยู่

ฉันถูกส่งไปค้นหาว่าทำไมต้นสนบางต้นในป่าที่ปลูกไม่เติบโตเช่นเดียวกับต้นสนอ่อนที่แข็งแรงในป่าธรรมชาติ เราพบว่าในป่าธรรมชาติ ยิ่งต้นเบิร์ชให้ร่มเงาแก่กล้าไม้เฟอร์ดักลาสมากเท่าใด คาร์บอนในรูปของน้ำตาลสังเคราะห์แสงจากต้นเบิร์ชก็ส่งผ่านเครือข่ายไมคอร์ไรซาลที่อยู่ใต้ดินมากขึ้นเท่านั้น

ต้นเบิร์ชยังมีไนโตรเจนสูง ซึ่งจะช่วยสนับสนุนแบคทีเรียที่ทำงานทั้งหมดของสารอาหารในวงจรและสร้างยาปฏิชีวนะและสารเคมีอื่นๆ ในดินที่ต้านทานเชื้อโรคและช่วยสร้างระบบนิเวศที่สมดุล

ต้นเบิร์ชทำให้ดินมีคาร์บอนและไนโตรเจนที่ปล่อยออกมาจากรากและไมคอร์ไรซา และให้พลังงานสำหรับการเจริญเติบโตของแบคทีเรียในดิน แบคทีเรียชนิดหนึ่งที่เติบโตในเหง้าของรากต้นเบิร์ชคือ pseudomonad เรืองแสง ฉันทำการวิจัยในห้องปฏิบัติการและพบว่าแบคทีเรียนี้เมื่อวางในอาหารที่มี Armillaria ostoyae ซึ่งเป็นเชื้อราที่ทำให้เกิดโรคซึ่งโจมตีต้นสนชนิดหนึ่งและต้นเบิร์ชในระดับที่น้อยกว่าจะยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อรา

ฉันยังพบว่าต้นเบิร์ชให้สารที่เป็นน้ำตาลแก่ต้นสปรูซในฤดูร้อนผ่านตาข่ายไมคอร์ไรซา และในทางกลับกันก็ส่งอาหารไปยังต้นเบิร์ชในฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ร่วง เมื่อต้นเบิร์ชไม่มีใบ

ไม่ดีเหรอ? สำหรับนักวิทยาศาสตร์บางคน สิ่งนี้ทำให้เกิดปัญหา: เหตุใดต้นไม้จึงส่งน้ำตาลสังเคราะห์แสงไปยังสายพันธุ์อื่น มันชัดเจนมากสำหรับฉัน พวกเขาทั้งหมดช่วยกันสร้างชุมชนที่มีสุขภาพดีที่เป็นประโยชน์ต่อทุกคน

ชุมชนป่าไม้มีประสิทธิภาพมากกว่าสังคมของเราในบางด้าน

ความสัมพันธ์ของพวกเขาส่งเสริมความหลากหลาย การวิจัยแสดงให้เห็นว่าความหลากหลายทางชีวภาพนำไปสู่ความมั่นคง ซึ่งนำไปสู่ความยั่งยืน และเข้าใจได้ง่ายว่าทำไม สายพันธุ์ร่วมมือกัน มันเป็นระบบเสริมฤทธิ์กัน พืชต้นหนึ่งสังเคราะห์แสงได้สูง และเลี้ยงแบคทีเรียในดินทั้งหมดที่ช่วยตรึงไนโตรเจน

จากนั้นมีพืชที่หยั่งรากลึกอีกชนิดหนึ่งปรากฏขึ้น ซึ่งลงไปและนำน้ำมาใช้ ซึ่งร่วมกับพืชตรึงไนโตรเจน เนื่องจากโรงงานตรึงไนโตรเจนต้องการน้ำปริมาณมากเพื่อดำเนินกิจกรรม และทันใดนั้น ผลผลิตของระบบนิเวศทั้งหมดก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เพราะต่างสายพันธุ์ช่วยกัน

นี่เป็นแนวคิดที่สำคัญมากที่เราทุกคนต้องเรียนรู้และยอมรับ นี่คือแนวคิดที่หลบเลี่ยงเรา การทำงานร่วมกันมีความสำคัญเท่ากับการแข่งขัน หากไม่มีความสำคัญมากกว่า

ถึงเวลาแล้วที่เราจะทบทวนมุมมองของเราเกี่ยวกับวิธีการทำงานของธรรมชาติ

Charles Darwin ยังเข้าใจถึงความสำคัญของการทำงานร่วมกัน เขารู้ว่าพืชอาศัยอยู่ร่วมกันในชุมชนและเขียนเกี่ยวกับเรื่องนี้ เพียงแต่ว่าทฤษฎีนี้ไม่ได้รับความนิยมเท่ากับทฤษฎีการแข่งขันของเขาโดยอาศัยการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

วันนี้เราดูสิ่งต่าง ๆ เช่นจีโนมมนุษย์และตระหนักว่า DNA ส่วนใหญ่ของเรามาจากไวรัสหรือแบคทีเรีย ตอนนี้เรารู้แล้วว่าตัวเราเองเป็นกลุ่มของสายพันธุ์ที่มีวิวัฒนาการร่วมกัน นี่คือความคิดที่ได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ ในทำนองเดียวกัน ป่าไม้เป็นองค์กรที่มีหลายสายพันธุ์ วัฒนธรรมอะบอริจินรู้เกี่ยวกับความเชื่อมโยงและปฏิสัมพันธ์เหล่านี้และความซับซ้อนของพวกเขา ผู้คนไม่เคยมีแนวทางการลดทอนแบบนี้มาก่อน การพัฒนาของวิทยาศาสตร์ตะวันตกได้นำเราไปสู่สิ่งนี้

วิทยาศาสตร์ตะวันตกให้ความสำคัญกับสิ่งมีชีวิตส่วนบุคคลมากเกินไป และไม่เพียงพอต่อการทำงานของชุมชนขนาดใหญ่

นักวิทยาศาสตร์หลายคนที่คุ้นเคยกับ "ทฤษฎีกระแสหลัก" ไม่ชอบความจริงที่ว่าฉันใช้คำว่า "อัจฉริยะ" เพื่ออธิบายต้นไม้ แต่ฉันยืนยันว่าสิ่งต่าง ๆ ซับซ้อนกว่ามากและมี "ความฉลาด" ในระบบนิเวศโดยรวม

นั่นเป็นเพราะฉันใช้คำว่า "อัจฉริยะ" ของมนุษย์เพื่ออธิบายระบบที่พัฒนาอย่างสูงซึ่งทำงานและมีโครงสร้างที่คล้ายกับสมองของเรามาก นี่ไม่ใช่สมอง แต่มีลักษณะทั้งหมดของสติปัญญา: พฤติกรรม, ปฏิกิริยา, การรับรู้, การเรียนรู้, การจัดเก็บหน่วยความจำ และสิ่งที่ส่งผ่านเครือข่ายเหล่านี้คือ [สารเคมี] เช่น กลูตาเมต ซึ่งเป็นกรดอะมิโนและทำหน้าที่เป็นสารสื่อประสาทในสมองของเรา ฉันเรียกระบบนี้ว่า "อัจฉริยะ" เพราะเป็นคำที่เหมาะสมที่สุดที่ฉันสามารถหาได้ในภาษาอังกฤษเพื่ออธิบายสิ่งที่ฉันเห็น

นักวิชาการบางคนโต้แย้งการใช้คำเช่น "ความทรงจำ" ของฉัน ฉันเชื่อจริงๆ ว่าต้นไม้จะ "จำ" สิ่งที่เกิดขึ้นกับพวกเขาได้

ความทรงจำของเหตุการณ์ในอดีตถูกเก็บไว้ในวงแหวนของต้นไม้และใน DNA ของเมล็ดพืช ความกว้างและความหนาแน่นของวงแหวนต้นไม้ตลอดจนความสมบูรณ์ตามธรรมชาติของไอโซโทปบางชนิด ถือเป็นความทรงจำเกี่ยวกับสภาพการเจริญเติบโตในปีก่อนๆ เช่น ปีที่เปียกหรือแห้ง ไม่ว่าต้นไม้จะอยู่ใกล้หรือหายไป พื้นที่มากขึ้นสำหรับต้นไม้ที่จะเติบโตอย่างรวดเร็ว ในเมล็ดพืช ดีเอ็นเอวิวัฒนาการผ่านการกลายพันธุ์เช่นเดียวกับอีพีเจเนติกส์ ซึ่งสะท้อนถึงการปรับตัวทางพันธุกรรมให้เข้ากับสภาวะแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไป

ในฐานะนักวิทยาศาสตร์ เราได้รับการฝึกอบรมที่เข้มข้นมาก มันอาจจะค่อนข้างยาก มีแผนการทดลองที่ยากมาก ฉันไม่สามารถไปดูอะไรบางอย่างได้ พวกเขาคงไม่ตีพิมพ์งานของฉัน ฉันต้องใช้วงจรทดลองเหล่านี้ - และฉันก็ใช้มัน แต่การสังเกตของฉันมีความสำคัญต่อฉันมากเสมอที่จะถามคำถามที่ฉันถาม พวกเขามักจะดำเนินต่อไปตั้งแต่ตอนที่ฉันเติบโตขึ้น ฉันเห็นป่า สิ่งที่ฉันสังเกตเห็น

โครงการวิจัยล่าสุดของฉันคือ โครงการแม่ต้นไม้ "ต้นแม่" คืออะไร?

ต้นแม่เป็นต้นไม้ที่ใหญ่และเก่าแก่ที่สุดในป่า เป็นกาวที่ยึดไม้เข้าด้วยกัน พวกเขารักษายีนของสภาพอากาศก่อนหน้านี้ พวกมันเป็นที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตมากมาย ความหลากหลายทางชีวภาพนั้นยิ่งใหญ่มาก เนื่องจากมีความสามารถมหาศาลในการสังเคราะห์แสง พวกมันจึงจัดหาอาหารให้กับเครือข่ายชีวิตในดินทั้งหมด ดักจับคาร์บอนในดินและเหนือพื้นดิน และยังรองรับแหล่งน้ำอีกด้วย ต้นไม้โบราณเหล่านี้ช่วยให้ป่าไม้ฟื้นตัวจากความวุ่นวาย เราไม่สามารถจะสูญเสียพวกเขา

โครงการ Mother Tree พยายามนำแนวคิดเหล่านี้ไปใช้กับป่าจริง เพื่อให้เราสามารถเริ่มจัดการป่าไม้ให้มีความยืดหยุ่น ความหลากหลายทางชีวภาพ และสุขภาพ โดยตระหนักว่าเราได้นำแนวคิดเหล่านี้มาสู่ขอบเหวของการทำลายล้างอันเป็นผลจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและการตัดไม้ทำลายป่ามากเกินไป ขณะนี้เราดำเนินการในป่า 9 แห่งซึ่งทอดยาว 900 กิโลเมตรจากชายแดนสหรัฐฯ-แคนาดาไปยังป้อม St. James ซึ่งอยู่ประมาณครึ่งทางผ่านรัฐบริติชโคลัมเบีย

ฉันไม่มีเวลาท้อแท้ เมื่อฉันเริ่มศึกษาระบบป่าไม้เหล่านี้ ฉันตระหนักว่าเนื่องจากวิธีการจัดเรียง จึงสามารถฟื้นตัวได้เร็วมาก คุณสามารถขับมันให้ถึงจุดยุบได้ แต่พวกมันมีความจุบัฟเฟอร์มหาศาล ฉันหมายถึงธรรมชาตินั้นสดใสใช่ไหม?

แต่สิ่งที่แตกต่างในตอนนี้คือ เมื่อเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ เราจะต้องช่วยเหลือธรรมชาติเพียงเล็กน้อย เราต้องแน่ใจว่ามีต้นแม่อยู่ที่นั่นเพื่อช่วยคนรุ่นต่อไป เราจะต้องย้ายจีโนไทป์บางประเภทที่ปรับให้เข้ากับสภาพอากาศที่อุ่นขึ้นไปยังป่าที่อยู่ทางเหนือหรือสูงกว่าที่ร้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว อัตราการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเร็วกว่าอัตราที่ต้นไม้สามารถอพยพหรือปรับตัวได้ด้วยตนเอง

แม้ว่าการงอกใหม่จากเมล็ดพันธุ์ที่ดัดแปลงในท้องถิ่นจะเป็นทางเลือกที่ดีที่สุด แต่เราได้เปลี่ยนแปลงสภาพอากาศอย่างรวดเร็วจนป่าไม้ต้องการความช่วยเหลือเพื่อความอยู่รอดและขยายพันธุ์ เราจำเป็นต้องช่วยย้ายเมล็ดพันธุ์ที่ปรับตัวให้เข้ากับสภาพอากาศที่ร้อนขึ้นแล้ว เราต้องกลายเป็นตัวแทนแห่งการเปลี่ยนแปลง - ตัวแทนที่มีประสิทธิผล ไม่ใช่ผู้แสวงประโยชน์