사회적 의식

식물은 의사 소통, 자원 공유 및 환경 변화를 통해 복잡한 세상에서 번성합니다.

식물은 의사 소통, 자원 공유 및 환경 변화를 통해 복잡한 세상에서 번성합니다. 장엽 소나무는 균근을 통해 서로를 지원합니다. 이는 특정 균류와 나무 뿌리 사이의 상호 유익한 관계입니다. 저스틴 마이센 / 플리커, CC의 BY-SA

한 종으로서 인간은 협력하도록 연결되어 있습니다. 이것이 COVID-19 대유행 기간 동안 우리 중 많은 사람들이 폐쇄 및 원격 근무를 어렵게 느끼는 이유입니다.

다른 생물체의 경우 사회적 거리두기가 더 자연스럽게 발생합니다. 나는 식물 학자 빛의 신호가 식물의 생애주기 초기부터 씨앗의 발아부터 잎사귀 나 죽음에 이르기까지 식물에 어떤 영향을 미치는지 수년간 연구했습니다. 내 새 책에서“식물의 교훈,”나는 식물 행동의 환경 조정에서 배울 수있는 것을 탐구합니다.

한 가지 중요한 점은 식물이 상호 의존성을 발전시킬 수있는 능력이 있다는 것입니다. 일반적으로 식물은 생태계에서 다른 유기체와 지속적으로 소통하고 참여합니다. 그러나 이러한 지속적인 연결이 유익보다 더 많은 해를 끼칠 위험이있을 때 식물은 일종의 사회적 거리두기를 나타낼 수 있습니다.

연결과 상호 의존의 힘

조건이 좋으면 대부분의 식물은 네트워크를 형성합니다. 그만큼 대다수의 식물 뿌리 나 뿌리 안에 사는 곰팡이가 있습니다. 함께, 곰팡이와 뿌리는 다음과 같은 구조를 형성합니다. 균근, 그물 모양의 웹과 비슷합니다.

Mycorrhizae는 숙주 식물의 뿌리를 통해 물과 질소 및 인산염과 같은 영양소를 흡수하는 능력을 증가시킵니다. 그 대가로 식물은 광합성을 통해 생산되는 설탕을 곰팡이 파트너와 공유합니다. 따라서 균류와 숙주 식물은 강력하게 상호 연결되어 있으며 생존하고 번성하기 위해 서로 의존합니다.

균근 연결은 작동하는 네트워크에서 여러 식물을 연결할 수 있습니다. 식물이 필요한 것보다 더 많은 당을 생산할 때이를 통해 공유 할 수 있습니다. 상호 연결된 뿌리 곰팡이 네트워크. 이를 통해 지역 사회의 모든 식물이 성장을 지원하는 데 필요한 에너지에 접근 할 수 있습니다.

다시 말해, 이러한 연결은 단일 숙주 식물과 곰팡이 파트너를 넘어 확장됩니다. 그들은 지역 사회 전체의 관계와 식물과 곰팡이의 상호 의존적 네트워크를 만듭니다. 광합성에 사용할 수있는 빛의 양과 식물 주변의 토양 구성과 같은 외부 환경의 요인은 이러한 네트워크의 연결을 미세 조정합니다.

Mycorrhizhae는 또한 커뮤니케이션 채널 역할을합니다. 과학자들은 식물이 방어 화학 물질을 통과시키다균류 네트워크를 통해 다른 식물에 대한 해충 저항성을 촉진하는 물질 등. 이러한 연결은 또한 진딧물이나 다른 해충에 의해 공격을받은 식물이 이웃 식물에게 신호를 보낼 수 있도록합니다. 자신의 방어 대응을 선제 적으로 활성화.

Mycorrhizhae는 식물 뿌리와 진균의 관계에서 상호 이익을 얻는 살아있는 공동체입니다.


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거리를 유지하는 것이 더 안전 할 때

다른 식물이 위험을 예방하는 데 도움이되는 자원이나 정보를 공유하는 것은 식물 생태계에서 연결성과 상호 의존의 힘을 보여주는 귀중한 예입니다. 그러나 때로는 살아 남기 위해 식물을 분리해야합니다.

빛이나 영양소와 같은 환경 신호가 부족하여 숙주 식물이 광합성을 통해 자신의 성장만을 지원할 수있는 충분한 당을 생산할 수있을 때 더 큰 커뮤니티 네트워크에서 활발하게 상호 연결되는 것은 위험 할 수 있습니다. 그러한 조건 하에서 숙주 식물은 물과 영양소의 네트워크에서 얻는 것보다 제한된 설탕 공급을 공유함으로써 더 많은 손실을 입을 것입니다.

이런 경우 식물은 균근 연결 및 발달 제한 곰팡이 파트너와 교환하는 물질의 수를 제한하고 새로운 연결을 피함으로써. 이것은 식물이 에너지 공급이 제한되어있을 때 식물이 장기적으로 생존 할 수있을 때 스스로를 지탱할 수있는 능력을 보호하는 물리적 거리두기의 한 형태입니다.

상태가 개선되면 식물은 곰팡이 파트너와의 공유를 재개하고 추가 연결 및 상호 의존성을 설정할 수 있습니다. 다시 한 번, 그들은 생태계에 대한 자원과 정보를 확장 된 식물 및 곰팡이 커뮤니티와 공유함으로써 이익을 얻을 수 있습니다.

친척과 협력 인식

사회적 거리두기는 식물이 세상을 떠날 때 사용하는 유일한 속임수는 아닙니다. 또한 관련 식물을 인식하고 그에 따라 공유하거나 경쟁 할 수있는 능력을 조정합니다. 곰팡이 네트워크로 연결된 식물이 유전 적 친척 일 때 해당 네트워크의 곰팡이와 더 많은 당분을 공유 다른 식물이 더 멀리 떨어져있을 때보 다

친척을 우선시하는 것은 우리에게 매우 친숙하다고 느낄 수 있습니다. 다른 생물학적 유기체와 마찬가지로 인간은 종종 우리 가족의 생존을 돕는 데 적극적으로 기여합니다. 사람들은 때때로 이것을“가족 이름”이 존속 할 수 있도록 노력한다고 말합니다. 식물의 경우 친척 부양 유전자를 유지하는 방법입니다.

식물은 또한 성장을 더 잘 지원하기 위해 환경 측면을 변화시킬 수 있습니다. 때로는 토양에 존재하는 필수 영양소가 식물이 흡수 할 수없는 형태로 "고정"되어 있습니다. 예를 들어 철은 녹과 매우 유사한 형태로 다른 화학 물질과 결합 될 수 있습니다. 이런 일이 발생하면 식물은 뿌리에서 이러한 영양소를 근본적으로 용해시켜 식물이 쉽게 사용할 수 있습니다.

식물은 이러한 방식으로 개별적으로 또는 집합 적으로 환경을 변화시킬 수 있습니다. 식물 뿌리는 다음과 같은 협업 과정에서 같은 방향으로 자랄 수 있습니다. 집단 꿀벌 무리 나 새 무리와 비슷합니다. 이러한 뿌리의 무리는 식물이 특정 토양 지역에서 많은 화학 물질을 방출 할 수있게하여 식물의 사용을 위해 더 많은 양분을 자유롭게합니다.

나무는 곰팡이 네트워크를 사용하여 서로 메시지를 보내고 일부 종은 시스템을 납치하여 경쟁자를 방해합니다.

더 나은 함께

균근 공생, 친척 인식 및 협력적인 환경 변화와 같은 행동은 전반적으로 식물이 함께 더 낫다는 것을 암시합니다. 외부 환경과 조화를 유지함으로써 식물은 함께 일할 때를 결정할 수 있으며 상호 의존성을 촉진하는 것이 혼자하는 것보다 낫습니다.

이러한 조정 가능한 연결과 식물과 균류 간의 상호 의존에 대해 생각할 때, 특히 이번 대유행의 해 동안 지속적인 영감을 얻습니다. 끊임없이 변화하는 세상에서 우리가 나아갈 때 식물은 인간에게 독립, 상호 의존 및 서로 지원에 대한 모든 종류의 교훈을 제공합니다.

저자에 관하여

베론 다 L. 몽고메리, 생화학 및 분자 생물학 및 미생물학 및 분자 유전학 교수; 연구 및 혁신 담당 임시 부사장, 미시간 주립 대학

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