Suzanne Simard 교수는 나무가 서로 이야기하고 있다는 것을 깨달았을 때 큰 놀라움이되지 않았습니다.
그녀는 포레스터로 경력을 시작하여 균일 한 줄로 심은 나무와 함께 일했지만 그녀가 아는 본성은 줄로 오지 않았습니다. 엄청나게 지저분하고 복잡하며 연결되어있었습니다.
“야생 숲을 걷다면 식물이 얽혀 있고 서로 서식지를 제공한다는 것을 알 수 있습니다.”라고 그녀는 설명합니다. Simard가 볼 수 있듯이 자연은 네트워크입니다.
이것은 1990 년대에 있었고, 곰팡이와 식물 뿌리 사이의 지하 연관성에 대해 흥미 진진한 새로운 발견이 나타 났으며, mycorrhiza (문자 그대로 곰팡이 root).
“당시 산림에있는 많은 사람들이 나무가 빛을 향해 경쟁하는 방법을보고있었습니다.
“그러나 나는 그 행동이 어디에 있는지 알아 내기 때문에 지상 아래에서 무슨 일이 있었는지에 대해 점점 더 관심을 갖게되었습니다.”
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그녀는 옳았습니다. 우리의 발 아래에서 식물은 끊임없는 대화에 참여하고 있습니다.
우정, 탐욕 및 배신 이야기는 지하 네트워크를 가로 질러 전개되고 있습니다. 이 네트워크는‘목재 웹’으로 알려져 있습니다.
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mycorrhiza는 어디에나 있습니다. 숲을 통과하는 모든 단계는 수백 킬로미터의 조밀 한 곰팡이 실을 덮을 수 있습니다. 이들은 목재 웹의 광섬유 케이블입니다.
곰팡이는 식물 뿌리와 mycorrhiza를 형성하며, 이러한 연결을 통해 두 유기체가 자라야하는 물질을 통과합니다.
이 관계는 식물과 곰팡이 사이의 직선 교환으로 이해되어 왔으며, Phintants는 Photosynthesis와 Photynthesis와 함께 제공되는 카본 리히스 설탕으로 이해되었습니다. 질소, 곰팡이가 토양에서 청소하는 것.
일반적인 균근 네트워크
그러나 또 다른 수준의 상호 작용이 있습니다. 곰팡이와 식물 사이의 교환뿐만 아니라 곰팡이를 도로로 사용하는 이웃 식물 사이의 교환.
곰팡이 실이 퍼지면 여러 식물에 연결되어 '일반적인 균근 네트워크'로 알려진 웹을 만들 수 있습니다. 이 네트워크를 통해 식물은 설탕, 영양소, 물 등을 교환 할 수 있습니다.
“나는 그것을 '나무의 언어'라고 부릅니다. 일반적인 균근 네트워크에 의해 연결된 식물을 고무하여 동위 원소 (동위 원소는 다른 수의 중성자를 가진 요소의 원자입니다)를 탄소와 같은 자원의 자원의 진행 상황을 한 식물에서 다른 식물로 추적 할 수 있습니다.
.이 연구에서,이 연구에서, 필요한 사람들과 공유하는 사람들, 묘목에 탄소를 보내는 '어머니'나무, 그리고 이웃에게 영양분을 기부하는 죽어가는 나무의 그림이 나타납니다.
일부 나무는 호의를 보이며 밀접하게 관련된 식물에 더 많은 자원을 제공합니다. 영양소와 물의 기증은 '소스 싱크'그라디언트에서 이루어지며 특정 자원이 풍부한 식물은 도움이 필요한 사람들에게 초과를 제공 할 것입니다.
Plants는 상호 지원을 제공하고 존재하는 생태계를 형성하는 데 도움이 될 수 있습니다. 모든 주민들이 연결되어있는 숲은 개인의 컬렉션처럼 보이고 거대한 슈퍼 오르간 즘처럼 보입니다.
목재 웹은 숲에 국한되지 않습니다. Mycorrhiza는 열대 열대 우림에서 북극 툰드라에 이르기까지 식생을 찾는 곳에서 어디에서나 발생하며, 대다수의 육상 식물의 성장에 도움이됩니다.
그들이 형성하는 네트워크는 복잡하며 종종 여러 식물뿐만 아니라 여러 종을 포함하며 관련된 곰팡이의 유형에 따라 다른 재료를 교환 할 수 있습니다. 지난 몇 년 동안 연구원들은 목재 웹에 연결된 식물이 영양소 이상의 것을 교환 할 수 있음을 보여주었습니다.
넓은 콩 식물이 aphids에 의해 공격을받을 때, 그들은 공격자들을 격퇴 할뿐만 아니라 aphids의 먹이를 유치하는 화학 물질을 방출합니다. 독창적이고 두 갈래 방어 전략입니다.
맨체스터 대학교의 미생물 생태학자인 데이비드 존슨 교수는 균근 네트워크를 사용하여 사전 경고를 발송하는 데 사용될 수 있는지 알아 내고, 공격이 진행되고 있음을 공장에 알리기를 원했습니다.
.이를 위해 그는 식물에 진딧물을 소개하고 이웃이 어떻게 반응했는지를 보았습니다. "우리가 발견 한 것은 이웃이 공격을받을 때 식물이 동일한 반응을 보인다는 것입니다."라고 그는 말합니다. "그러나 근본 시스템이 이러한 일반적인 균근 곰팡이 네트워크에 의해 뿌리 시스템을 연결할 때만"
.이 곰팡이 커뮤니케이션은 광대역보다 느리고 다이얼 업이지만 배고픈 애벌레에서 유해한 병원체에 이르기까지 모든 것에 대한 식물 사이의 메시지를 전달하는 데 역할을하는 것 같습니다.
경쟁 및 협력
지금까지 너무 친절합니다. 이웃에게 도움의 손길 또는 지점을주는 식물에 대한 아이디어는 좋지만, 진화론 적 생물 학자 인 Vrije Universiteit Amsterdam의 Toby Kiers 교수는 그것이 비현실적이라고 생각합니다.
“우리는 조화를보고 싶어서 조화를 본다”고 설명했다. “그것은 우리의 세계적 자연의 세계관과 궁극적 인 양육자로서 적합합니다. 그러나 표면 아래를 보면 조화로운 것 외에는 아무것도 아닙니다.” 결국, 자원이 제한된 모든 환경에서 이웃은 실제로 라이벌의 또 다른 이름 일뿐입니다.
Kiers와 그녀의 동료들의 작업은 다른 종의 식물이 동일한 곰팡이 네트워크에 연결되면 곰팡이 유지에 덜 투자 할 것이라고 제안합니다. 그녀에게 이것은 완벽한 의미가 있습니다. 곰팡이 네트워크가 식물의 라이벌에 도움이된다면 왜 투자해야합니까?
온라인 상대와 마찬가지로 목재 웹은 어두운면을 가지고 있습니다.
전나무 이웃에게 탄소를 기증하는 모든 자작 나무마다 근처 나무에서 탄소를 훔치는 난초가 있습니다. 다른 사람들에게 질병 발생을 알리는 모든 식물에 대해, 다른 하나는 독소를 보내 라이벌을 죽입니다.
경쟁은 적어도 협력만큼 목재 와이드 웹을 정의합니다. 그러나 겉보기에 친근한 교환조차도 전부가 아닐 수도 있습니다.
오하이오 주 Xavier University의 Kathryn Morris 박사
“식물을 다른 식물을 돕는 것으로 생각하고 싶은 유혹을 받고있다”고 Morris는 다음과 같이 설명했다. 그러나 그녀는 먹이를주기보다는 네트워크를 기생충하는 어린 나무처럼 이것을 쉽게 볼 수 있다고 말합니다.
충돌 및 의존성
곰팡이는 어떻습니까? 식물과 곰팡이 사이의 관계는 상호 인 것처럼 보이지만 여기서 우리는 개인이 1 위를 찾는 것을 발견합니다.
Kiers는“모든 협력 관계에 기초한 것은 갈등입니다. “우리 모두는 관계에서 보상을 극대화하기를 원합니다. 식물과 곰팡이는 다르지 않습니다.”
이 경우 식물과 곰팡이는 가능한 한 거의 대가를 주면서 파트너로부터 필요한 자원을 추출하려고합니다. 실험은 종종 곰팡이를 곰팡이 네트워크에서 단순한 경로로 취급했지만 아마도 훨씬 더 적극적인 역할을 맡을 것입니다.
.“그들이 일종의 통제권에 있어야한다고 생각할 좋은 이유가 있습니다.”Johnson은 말합니다.
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목재 와이드 웹의 형성-여러 공장 숙주와 연결되는 펑크의 형성-깔끔한 혜택이 발생할 수 있기 때문입니다.
곰팡이는 일반적으로 불리합니다. 식물은 여전히 토양에서 영양분을 추출 할 수 있지만 많은 균근 곰팡이는 생존을 위해 식물에 전적으로 의존합니다.
경기장을 평평하게하기 위해,이 네트워크의 곰팡이는 플랜트 호스트의 자원에 대한 액세스를 제한하여 Kiers가 "일종의 중독"이라고 부르는 것을 만들 수 있습니다.
“내가 음식에 직접 접근하는 것을 제한하면 그 음식을 제공하기 위해 나에게 더 의존하게됩니다.”라고 그녀는 설명합니다.
.현재, 대부분의 조사는 플랜트 A에서 식물 B 로의 신호 또는 자원의 움직임을 확립하는 것으로 제한되어 왔습니다.“균근 네트워크는 매우 복잡하며, 한 식물에서 다른 식물로가는 신호를 감지 할 수 있다는 사실은 놀랍습니다.”라고 Simard는 말합니다. 예를 들어,
Morris는 신호의 전달이 수동적 인 과정이라는 아이디어를 탐구하고 있으며 화학 물질이 어쨌든 움직이는 물을 타는 물을 hit습니다. 그러나 대부분의 경우 전송 메커니즘은 여전히 우리에게 알려지지 않았습니다.
“모든 종류의 방향으로 갈 수있는 백만 개의 경로가 있으며, 따라서 하나의 메커니즘이라고 생각하거나 곰팡이 자체가 관여하지 않다고 생각하는 것은 너무 단순하다”고 Simard는 설명합니다.
풍부한 복잡성
언어, 슈퍼 오르노니즘, 목재 웹-균근 네트워크에 대한 논의는 확실히 은유가 부족하지 않지만, 그 중 어느 것도 미묘한 협력과 갈등의 조화로 이러한 네트워크의 복잡성을 포착하지 못합니다.
아마도 가장 효과적인 설명은 Simard가 선호하는 것일 것입니다.
“우리는 언론인, 과학자, 교사, 의사 및 함께 사회가 있습니다. 그리고 그 시스템이 더 이상 작동하지 않는 교사들을 꺼내면.”
생태계가 기능을 유지하려면 모든 구성 요소가 제자리에 있어야합니다.
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이 사회 주의자 유토피아는 모든 이해 당사자들 사이에 자원이 똑같이 배포되거나 자본주의 식물에 의해 수익을위한 연결을 활용하려는 자본주의 적 네트워크가 통제되는 사회주의 유토피아입니다.
.글쎄, 아마도 둘 다 조금 일 것입니다.
인간 사회와 마찬가지로,이 식물 사회는 다양하고, 도움을주고 방해하고, 협력하고, 착취 할 수있는 능력이 특징입니다. Simard가 의심되는 것처럼 자연은 연결에 기반을두고 있으며 우리도 마찬가지입니다.
- 이 기사는 BBC Focus 의 308 호에 처음 등장했습니다. .
