地下の菌類ネットワークは天の川銀河の半分の幅に広がっており、大規模な新しい地図作成プロジェクトのおかげで、私たちはその理解にまた一歩近づいています。
地下ネットワークを守る会 (スピン）は、これらのネットワークがどれほど多くの生物多様性を支えているかから「土壌のサンゴ礁」と呼ばれているこれらのネットワークを文書化し、保護することを目的として今週立ち上げられました。
この種の初の事業である SPUN の科学者たちは、来年、パタゴニアを皮切りに、世界中の 10 か所のホットスポットから 10,000 個のサンプルの収集を開始します。
オランダを拠点とする共同創設者のトビー・キアーズ博士とコリン・アベリル博士は、同じ問題に取り組んでいますが、規模は大きく異なります。トビーが菌類のネットワークを顕微鏡下で調査している一方で、コリンは森林のマイクロバイオームを調査しています。どちらも、今日私たちが直面している最大の問題の解決に菌類がどのように役立つかを問いかけています。
土壌は海洋に次いで世界で 2 番目に大きな炭素吸収源です。植物の根を這う菌根菌を通じて CO2 を貯蔵し、大気温暖化ガスを排出しながら栄養素を供給します。
私たちは土を死んだ無生物の土、つまり植物が生息しているものと考えがちですが、実際には微生物の活動が満ちています。コリン氏によると、一握りの土壌には、100キロメートルをはるかに超える真菌の菌糸、つまり菌糸体の絡み合いを構成する管状細胞構造がその中を通っているという。
彼は炭素循環科学の研究をしていたときに初めて菌根菌の驚異に出会い、菌根菌が無視されていることに気づきました。それらに気づくと、「根本的に異なる質問をし始める」と彼はユーロニュース・グリーンに語った。
「私たちは、樹木には同様の菌類のグループと協力する能力があるのか、それによって樹木は他の樹木を支え、干ばつ条件下でも通常ではできない方法で生き続けることができるのか、という疑問を分析し始めました。
「菌根菌のことを考えていなければ、その質問はしなかったでしょう。それは私の科学を完全に変え、森林とすべての生態系がどのように機能するのかを理解する方法を完全に変えました。」
トビーさんは、19 歳でパナマの熱帯雨林に住んでいたときに興味を持ち始めました。「すべてが変わりました」と彼女は言います。「生きた栄養分が地面を流れているのです。肉眼では見ることのできない流れや構造に対して、まったく新たな敬意を抱くようになります。
「あなたがその上を歩いているのは、古代の生命維持システムのようなものです。」
SPUN は、世界中の広大な菌類ネットワークをマッピングすることで、私たち全員が私たちの地下の地球について知るために参照できるものを 2 年以内に構築しようとしています。
この地球地図は、菌根菌のホットスポットが農業、都市化、汚染、水不足、気候変動による脅威にさらされていることから、保全活動を促進することも目的としている。
私たちはこの並外れたプロジェクトがどのように機能するのか、そして地球を変える可能性がどのようなものであるのかについて詳しく知るために SPUN と話をしました。
次世代の「マイコノート」を育てる
SPUN にとって、世界の真菌ネットワークをマッピングすることは、まず人間の分散ネットワークを接続することを意味します。オランダ、フランス、イギリス、ドイツ、カナダ、アメリカの科学者で構成された新しいスタートアップ企業は、サンプル土壌を見つけるために自分たちのチームをはるかに超えて目を向けています。
コリン氏は、世界的な生物多様性研究の一部が過去に「植民地主義」モデルを採用していることを意識しており、「このデータを測定し所有している人々が実際にこれらの場所の出身者であることを確認したいと考えています」と述べています。
既存の研究と AI テクノロジーから、次のような 10 のホットスポットが特定されています。メキシコ高原。南アメリカの高地。モロッコ;西サハラ。イスラエルのネゲブ砂漠。カザフスタンの草原。チベットの草原と高原。そしてロシアのタイガ。
興味深いことに、最初のマッピングは、地下の菌類の生物多様性が植物や動物の生物多様性とは非常に異なるパターンに従い、一般に赤道に向かって増加することを示唆しています。
方法自体は簡単で、地域コミュニティが一定地域内の地表からわずか2cmほどの深さから土壌サンプルを採取し、自然乾燥させます。 SPUN はサンプルを地元の研究者に輸送するよう手配し、その後、DNA を順番に抽出してから超低温冷凍庫に保管します。
SPUN は、次世代の「myco-nauts」の育成を目指しています。「myco」は菌類、「naut」は探検家を意味します。
菌根ネットワーク内の流れは何を教えてくれるでしょうか?
アムステルダムのフリーイェ大学の研究室に戻ったトビーは、引き続き真菌ネットワーク内の栄養素の流れを注意深く観察し、異なる条件下で栄養素がどのように変化するかを観察する予定です。
菌類群集の正体とその機能を結びつけることは重要なステップです。菌類の王国は広大で、病原体から胞子が生成される菌類の子実体であるキノコに至るまで、あらゆるものを網羅しています。菌根菌が異なる「種」に属するかどうかについては、現在も議論が続いている、とトビー氏は言う。なぜなら、菌根菌は融合して「遺伝的な異常なこと」をする可能性があるからである。
しかし、それらを分類し、どれが最も優れているかを発見します。炭素の隔離、これは栄養素をリサイクルする際に、広範囲にわたる影響を及ぼします。土壌中の全生物量の最大半分がこれらの菌類ネットワークで構成されているため、菌類の行動 (または存在) に何らかの変化があれば、生態系全体に影響を及ぼします。
菌類ネットワークのない農業システムでは、健全なネットワークを持つ農業システムよりも約 50% 多くの栄養素が浸出するとトビー氏は説明します。
菌類群集の一部は植物の栄養素の捕捉を強化できる可能性もあり、そのため植物の栄養の必要性を減らすことができます。有害な化学肥料とコリンは付け加えた。最終的に、共同創設者たちは、自分たちが取り組んでいるミクロスケールとマクロスケールを「融合」したいと考えています。
菌類を利用して生物多様性の「貯蔵庫」を作る
最近の研究で、コリンのチームはヨーロッパの何百もの森林区画の DNA を配列しました。 「樹木の成長をモデル化するために通常使用する環境やその他の要因では説明できない、樹木の成長の 3 倍の変動に関連する菌類を特定しました」と彼は言います。
このような発見は、いくつかの刺激的な可能性をもたらします。 SPUN は、危機に瀕した菌類のネットワークを保護するだけでなく、丈夫な菌類を必要な場所に導入することも検討しています。
これは驚くほどローテクなプロセスで、文字通り無傷の生態系から生きた土壌を取り出し、それを劣化した場所に移植するというものだ。コリン氏によれば、この土壌の活性化は、スカンジナビアのアメリカ中西部の草原やエストニアのかつての鉱山地帯ですでに「目覚ましい成功」を収めているという。
これまでは、高性能の植物種を特定することで、単一栽培の段階まで畑を絞り込む選抜プロセスが行われてきたが、コリン氏は「まさにその逆を行くチャンスだ」と考えている。
「管理された景観を砂漠ではなく、生物多様性の宝庫にすることはできるだろうか」と彼は問う。
答えは数年は分からないでしょうが、現在の菌類の生物多様性をマッピングすることは重要な第一歩です。目に見えないものを評価するのは難しいですが、SPUN の見事なビジュアライゼーションは、豊かな暗闇の中の光です。
