كيف تتعاون الأشجار والفطريات والبكتيريا ضد التلوث

ذكرت دراسة نشرت بدورية Microbiome فى عدد مارس 2018، أن الجذور والفطريات والبكتيريا قد تتعاون لمساعدة بعض الأشجار على تنظيف الأرض الملوثة.

من المعروف أن الأشجار سريعة النمو، مثل الصفصاف تتحمل وتساعد على تجديد التربة الملوثة بالمنتجات الثانوية البترولية أو بالمعادن الثقيلة. يُعرف تنظيف التربة بهذه الطريقة باسم المعالجة النباتية phytoremediation، وهي عملية تُعزى عادة إلى "الأيض الثانوي" وهي إنتاج مركبات متخصصة داخل النباتات وتساعدها على التعامل مع الإجهاد البيئي.

وتشير النتائج الجديدة إلى أن التكافل symbiosis الأكثر تعقيدًا للحياة الميكروبية يدعم قدرة الصفصاف على النمو في هذه الظروف الصعية. باستخدام تقنيات متقدمة لتحليل التعبير المتزامن simultaneous expression للجينات من كائنات حية متعددة في نظام بيئي ما، درس العلماء جذور الصفصاف المزروعة في موقع ملوث بأحد ضواحي مونتريال.

تشير الدلائل الجينية الجديدة إلى أن أشجار الصفصاف قد تتحمل التلوث من خلال توفير السكريات للفطريات التكافلية المحيطة بجذورها. والفطرات بدورها توفر المغذيات للبكتيريا المحللة للهيدروكربونات.

ووجد الباحثون أن التفاعلات المعقدة بين مجموعة من الفطريات الجذرية الخارجية ectomycorrhizal التي تشكل أغلفة تكافلية حول جذور النباتات وبعض البكتريا يبدو أنها تدفع بتحلل الهيدروكربونات في التربة.

يقول إيمانويل جونزاليز، الباحث الرئيسي للدراسة وأخصائي المعلوماتية الحيوية في المركز الكندي لعلم الجينوميات الحاسوبية في جامعة ماكجيل: "عادة ما نقترب من علم الوراثة عندما يقتصر بحثنا في الكائنات الفردية أو نطاقات من الأشكال الحية. ما كان مفاجئاً هنا هو أنه من خلال البحث فى علم الوراثة لجميع أنواع الحياة تحت الأرض أصبح من السهل رؤية الصورة البيولوجية. كما يشير هذا إلى أن مثل هذه التفاعلات المتبادلة المعقدة قد تكون القاعدة الطبيعية خارج المختبر.

ويضيف نيكولاس بريريتون الباحث في معهد بحوث الأحياء النباتية بجامعة مونتريال، أن " كان تفكيرنا فى البداية أن المعلوماتية الحيوية والبيولوجيا يمكن أن يكونا أكثر تكاملاً بشكل عميق لرؤية التنوع الوظيفى داخل نظام الجذور. وقد أدى ذلك بسرعة إلى إدخال تحسينات تقنية في كيفية ملاحظة التعبير الجيني عبر أشكال متعددة للحياة، مما أدى إلى اكتشافات بيولوجية بيئية جديدة.