סיקור מקיף

הפטריות שעוזרות לעצים הנזקקים: הכירו את "רובין הוד של היער"

במחקר ישראלי חדש נמצא שפחמן יקר עובר מעצים בריאים לכאלה שנמצאים במצוקה – בזכות פטריות שגדלות על שורשיהם

מאת יונתן שר, זווית – סוכנות ידיעות למדע ולסביבה

כשאנחנו נופשים מתחת לחופת עלים שמרשרשים ברוח בשלווה ונהנים ממראות הטבע וממקלט הצל, קל לשכוח שכל יער הוא למעשה זירת מלחמה – שבה חיים ומוות נקבעים לפי המשאבים שלהם העץ זוכה.

עם זאת, במחקר ישראלי חדש נחשף שבמעבה הקרקע קיים מערך שלם של סעד בין עצים, שבמסגרתו החלשים מקבלים סיוע דרך שורשיהם מהעצים החזקים – והכול בחסות רשת של פטריות, שחיות עם העצים ומקיימות איתם שיתוף פעולה מלא. התגלית החדשה והמסעירה משנה את הדרך שבה מדענים מבינים את האינטראקציה בין עצים ביערות, וגם טומנת בחובה מסר חינוכי בנוגע ליתרונות שחברה שלמה מרוויחה מעזרה לנזקקים.

עצים צריכים פטריות צריכות עצים

כדי להבין כיצד פטריות מחברות בין עצים שונים, ומדוע יש להן אינטרס לעשות זאת, ראשית יש להבין את אופי הקשר בין פטריות לבין עץ בודד. "עצים נמצאים באופן טבעי בסימביוזה (יחסי גומלין בין מינים שונים שחיים יחדיו, י.ש.) עם קבוצת פטריות שנקראת מיקוריזה", מסבירה ד"ר סתו ליבנה-לוזון ממעבדת העצים של ד"ר תמיר קליין במכון ויצמן. "הפטרייה זקוקה לשורשים של העצים כדי לחיות, כי העץ הוא ספק הפחמן העיקרי שלה, והפחמן הוא המטבע הסחיר ביער – העצים מקבעים אותו מהאטמוספירה כחלק מתהליך הפוטוסינתזה, ואז הם מעבירים אותו ליצורים שחיים בקרקע באמצעות השורשים. העץ מרוויח בתמורה מהפטרייה חומרי מזון ומינרלים כמו חנקן או זרחן, שהפטרייה יודעת לחצוב מהקרקע והעץ לא יודע להפיק בעצמו." למעשה, ליבנה-לוזון מספרת שעל פי מחקר קודם שהיא ערכה, עצי אורן ירושלים, למשל, לא מסוגלים לגדול לגובה של יותר ממספר סנטימטרים ללא הנוכחות ושיתוף הפעולה עם המיקוריזה.

בשלב הראשון במחקר החדש, שיתפרסם בקרוב בכתב העת המדעי ISME מבית Nature, ושנערך בהובלת ליבנה-לוזון יחד עם רותם כהנוביץ', בתמיכת מועצת המחקר של האיחוד האירופי ובמעורבותה של הקרן הקיימת לישראל (שתרמה את השתילים שבהם נעשה שימוש בניסוי), נבחן תפקידן של הפטריות בשיתוף פחמן בין עצים. במחקרים קודמים נמצא שפחמן יכול להיקלט מהאטמוספירה על ידי עץ אחד ולעבור לעץ סמוך דרך הקרקע – אך הדרך המדויקת שבה הדבר התרחש לא הודגמה.

במחקר החדש בנו החוקרים מערכת שכוללת שלושה עצים – עץ מרכזי ושני עצים שממוקמים בצדדיו. בין העץ הראשון לאחד העצים הצדדיים הם הניחו רשת שלא מאפשרת מגע בין השורשים, אבל כן מאפשרת לרשת פטריות לחבר ביניהם – בעוד שהעץ הצדדי השני היה מופרד באופן מוחלט מהשניים האחרים באמצעות מחיצה שהוצבה מתחת לקרקע. לאחר מכן, החוקרים בנו תיבה שקופה סביב העץ המרכזי, שאליה הם הזרימו גז פחמן דו-חמצני עם פחמן-13 (ששונה מהפחמן הנפוץ באוויר – פחמן-12), שאת נוכחותו בעץ אפשר לזהות באמצעות מכשיר מיוחד. "מצאנו נוכחות של הפחמן המיוחד גם בעץ השכן שהיה מחובר אליו באמצעות מיקוריזה", אומרת ליבנה-לוזון. "החידוש העיקרי הוא שזיהינו אילו מיני מיקוריזה מעבירים פחמן בין עצים ומגדילים את הקישוריות בקרקע – ואילו מינים לא עושים זאת".

"מצאנו נוכחות של הפחמן המיוחד גם בעץ השכן שהיה מחובר אליו באמצעות מיקוריזה". תצורת הניסוי הראשונה, צילום: ד"ר סתו ליבנה-לוזון

בניסוי השתמשו החוקרים בשתילים של אורן ירושלים ואלון מצוי, שני העצים הנפוצים ביותר בחורש הישראלי (שנתרמו כאמור על ידי קק"ל). בניגוד למה שאפשר היה אולי לצפות, להבדלים בין מיני עצים לא הייתה השפעה על כמות הפחמן שהעצים העבירו זה לזה באמצעות הפטריות: כמויות הפחמן שהאלונים העבירו זה לזה הייתה דומה לזו שהאורנים העבירו זה לזה, ופחמן הועבר גם מאורן לאלון (ולהפך).

"רובין הוד" של העצים

קשה לדמיין מה יכול להיות האינטרס של עץ אחד לתרום משאבים למתחרה שלו – עץ אחר. לכן, בשלב הבא של הניסוי, שטרם הועבר לפרסום, פנו החוקרים לבדוק – למי בעצם תורם התהליך?

גם בשלב זה החוקרים השתמשו באותה תצורה של שלושה עצים, שכוללת עץ צדדי אחד שמחובר בפטריות לעץ מרכזי ועץ צדדי שני שלא מחובר אליו, כשהפעם שני העצים הצדדיים כוסו – כך שהם שהו בחשיכה. "יכולנו לראות שהפחמן עבר מהעץ המרכזי הבריא, שהיה חשוף לאור ולכן היה יכול לבצע פוטוסינתזה, אל העץ הצדדי, שהיה מורעב ולא היה מסוגל לקבע פחמן עבור עצמו", מסבירה ליבנה-לוזון.

"הפחמן עבר מהעץ המרכזי הבריא, שהיה חשוף לאור ולכן היה יכול לבצע פוטוסינתזה, אל העץ הצדדי, שהיה מורעב ולא היה מסוגל לקבע פחמן עבור עצמו". תצורת הניסוי השנייה, צילום: ד"ר סתו ליבנה-לוזון

על פי השערתם של החוקרים, ה"הקרבה" הזו של משאבים מצד עץ אחד עבור עץ אחר היא לא נדיבות או אצילות רוח של העץ עצמו, אלא אינטרס של הפטריות שמחברות בין העצים. "לעצים אין סיבה לשתף פעולה, כי זה לא אמור להועיל להם, אבל הם לא המחליטים היחידים – הפטריות מחברות ביניהם", אומרת ליבנה-לוזון. "הפטריות הן ה'רובין הוד' של היער – הן לוקחות מהעץ שטוב לו ונותנות לעץ שסובל. בכך הן משקיעות בעתיד הלא-ידוע, מפני שייתכן שבעתיד אחד העצים ייפול או ייפגע ממכת ברק, ופתאום דווקא העץ שמצליח פחות יתחיל לספק לפטרייה פחמן רב".

השערה אחרת של החוקרים היא שהעברת הפחמן עשויה להיות תוצר לוואי של העברתן של חומצות אמינו (שמכילות גם פחמן) מהפטריות לעצים.

כך או כך, המחקר מצביע על כך ששיתוף פעולה בין-עצי שמתווך על ידי פטרייה הוא יתרון גם עבור העצים עצמם – גם כשאף אחד מהם לא נמצא במצוקת שמש. בשלב האחרון של הניסוי, שבו נבדקו כ-80 שלישיות נוספות של עצים, נמצא שעל פי שלל מדדים, עצים שמחוברים ביניהם באמצעות פטריות משגשגים יותר מאשר עצים שלא קיים ביניהם חיבור כזה.

"הפטריות הן ה'רובין הוד' של היער – הן לוקחות מהעץ שטוב לו ונותנות לעץ שסובל". צילום: ד"ר סתו ליבנה-לוזון

האם בעקבות המחקר צפויים יערני קק"ל להתהלך ולשתול את נבגי הפטריות שנמצאו כמקשרות יעילות בין שורשי עצי ישראל בט"ו בשבט, הזה או הבא? "הפטריות האלה נפוצות לבד ויודעות לדאוג לעצמן", מסבירה ליבנה-לוזון, שמציינת שגם בניסוי נעשה שימוש באדמת יער טבעית. "מה שאפשר לקחת מהמחקר הוא ההבנה שהקישורית שמתחת לקרקע היא משחק חברתי עדין, שאם נשבש אותו ולו במעט – ייתכן שהצמחים לא ישרדו. חשוב להבין אילו פטריות מגבירות את הקישוריות ביער, כדי לדאוג להן, וכדי לחקור איך הן מושפעות מעליית הטמפרטורות העולמית ומפעולות אנושיות ישירות כמו שריפות, כריתות או נטיעות של מינים שונים".

עוד בנושא באתר הידען:

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook
לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן