سگ‌ ها و نقشه برداری از دنیای پنهان قارچ‌ ها

(Dogs Sniff Out Truffles—in the Name of Science)

خلاصه مقاله:

در جنگل‌های شمال غرب اقیانوس آرام، سگ‌ها با حس بویایی فوق‌العاده خود به پژوهشگران در کشف ترافل‌ها و سایر قارچ‌های زیرزمینی کمک می‌کنند، قارچ‌هایی که نقشی حیاتی در اکوسیستم‌ها دارند. این سگ‌ها نه تنها در یافتن ترافل‌های خوراکی، بلکه در شناسایی گونه‌های ناشناخته و نادر نیز مهارت دارند. با کمک سگ‌ها، پژوهشگران داده‌های ارزشمندی را برای حفاظت از تنوع زیستی جمع‌آوری می‌کنند. این مقاله به تلاش علمی پژوهشگران و سگ‌های همراهشان می‌پردازد که در حال باز کردن پرده از دنیای پنهان قارچ‌ها و نقش آن‌ها در حمایت از اکوسیستم‌های طبیعی هستند.

لحظاتی پس از پیاده شدن از خودرو، رای—یک گلدن رتریور با حس بویایی فوق‌العاده برای یافتن ترافل—چیزی را در میان برگ‌ها و خاک جنگل بلوطی در منطقه‌ای جنگلی در شرق پورتلند، در فاصله‌ای حدود یک ساعت پیدا کرده است. هدر داوسون می‌پرسد: «چی پیدا کردی، رای؟» او چیزی شبیه به یک سنگریزه قهوه‌ای و کمی برجسته را برمی‌دارد و آن را به بینی‌اش نزدیک می‌کند. بوی ملایمی شبیه سیر به مشام می‌رسد. هدر لبخند می‌زند و می‌گوید: «Tuber candidum.» سپس توپ تنیس آبی و نارنجی را پرتاب می‌کند، جایزه‌ای برای رای که با دقت و حس بویایی خود ترافل را یافته است.

توبِر کندیدوم یک ترافل غیرخوراکی (nonculinary truffle) است و یکی از بسیاری از قارچ‌های هایپوژئوس (hypogeous – میوه‌دهنده زیرزمینی) بومی شمال غرب اقیانوس آرام به شمار می‌رود. در حالی که اکثر افراد سگ‌های خود را برای یافتن دو نمونه خوش‌طعم منطقه—ترافل سفید اورگن (Tuber oregonense) و ترافل سیاه اورگن (Leucangium carthusianum)—آموزش می‌دهند، داوسون از توانایی رای برای شناسایی طیف وسیع‌تری از قارچ‌ها بهره برده است. «حتی وقتی توله کوچکی بود… تنوع را حس می‌کرد»، داوسون، دانشجوی دکتری زیست‌شناسی (Ph.D. in Biology) در دانشگاه اورگن (University of Oregon – UOregon) می‌گوید. تا به امروز، رای هزاران ترافل از بیش از ۵۰ جنس (genera) پیدا کرده است.

به دلیل روابط اکولوژیکی نزدیک آن‌ها با گیاهان، ترافل‌ها نقش حیاتی در اکوسیستم‌ها دارند. با این حال، زیست‌شناسی و تنوع آن‌ها به دلیل دشواری مطالعه گونه‌هایی که تمام زندگی خود را تا یک متر و نیم زیر زمین سپری می‌کنند، به خوبی شناخته نشده است. میکولوژیست‌ها (mycologists) بر این باورند که بسیاری از آن‌ها ممکن است در معرض انقراض باشند، قربانی از دست رفتن زیستگاه، فعالیت‌های انسانی و تغییرات اقلیمی. برای جمع‌آوری داده‌ها، پژوهشگرانی مانند داوسون به سگ‌ها روی آورده‌اند.

«سگ‌ها در یافتن چیزهایی که ما نمی‌توانیم ببینیم، واقعاً عالی هستند»، اما بنت (Emma Bennett)، اکولوژیست در شرکت مشاوره علمی Elmoby Ecology و دانشجوی دکتری دانشگاه موناش (Monash University) که ۲۰ سال با سگ‌های آشکارساز بو کار کرده است، می‌گوید.

بنت اشاره می‌کند که دانشمندان پزشکی قانونی (forensic scientists) بیش از یک قرن است که از سگ‌ها استفاده می‌کنند، اما اکنون پژوهشگران به توانایی بالقوه آن‌ها پی برده‌اند. سگ‌ها برای یافتن خزندگان و دوزیستان در معرض خطر که در لانه‌ها زندگی می‌کنند، نشت متان از لوله‌های زیرزمینی و گیاهان مهاجم پیش از سبز شدن آموزش داده شده‌اند. «فکر نمی‌کنم هنوز به حد نهایی توانایی بویایی سگ رسیده باشیم»، بنت می‌گوید. «آینده عظیمی در این زمینه وجود دارد.»

در واقع، یک سگ الهام‌بخش مسیر پژوهشی داوسون بود. اولین سگ او، یک گلدن رتریور به نام کریکت (Cricket)، در پیدا کردن ترافل سیاه اورگن مهارت داشت. اما وقتی ترافل‌های خوراکی یافت نمی‌شدند، این توله باهوش و انگیزه‌دار شروع به حدس زدن کرد و گونه‌های دیگری از ترافل را پیدا کرد، داوسون به یاد می‌آورد. «و آن زمان بود که فهمیدم اورگن فقط دو نوع ترافل ندارد. اورگن صدها نوع ترافل دارد.»

هم‌زمان، خواهر بزرگ‌تر داوسون، هیلاری داوسون (Hilary Dawson) موقعیت پژوهشی در دانشگاه اورگن را آغاز کرده بود. خواهران اغلب با هم به پیاده‌روی و شکار ترافل می‌رفتند و کریکت بو می‌کشید. «فقط فکر کردم: صبر کن! باید درباره این داده جمع‌آوری کنیم»، هیلاری داوسون به یاد می‌آورد. بنابراین آن‌ها این کار را انجام دادند و محل‌های یافتن کریکت را ثبت کردند. وقتی هدر داوسون رای را آورد، او نیز ثابت کرد که یک شکارچی طبیعی است و به ویژه در شناسایی جنس ترافل ژنه (Genea) که مطالعه آن به دلیل کوچک بودن میوه‌های بالغ و رنگ خاکی آن دشوار است، بسیار ماهر بود.

با کمک رای، داوسون‌ها گونه‌های احتمالی زیادی از ژنه را در انواع مختلف جنگل‌ها یافتند و به تنوع پنهان این ترافل‌های کمتر شناخته شده پی بردند. آن‌ها همچنین دریافتند که این ترافل‌ها پس از آتش‌سوزی، سال‌ها در جنگل‌های غالب به درختان نراد (fir-dominated forests) ناپدید می‌شوند، که این یافته را اخیراً در مجله Ecology and Evolution منتشر کردند. این موضوع نگران‌کننده است، زیرا ترافل‌ها با ریشه‌های درختان رشد می‌کنند و بخشی از شبکه حیاتی میکوریزایی زیرزمینی (mycorrhizal networks) هستند که گیاهان را حمایت می‌کنند. این قارچ‌ها رشته‌های کوچکی به خاک می‌فرستند تا به مواد مغذی و آب دسترسی پیدا کنند که ریشه‌های بزرگ‌تر قادر به جذب آن نیستند؛ در ازای این منابع، قارچ‌ها قندها و ترکیبات دیگری که در فتوسنتز تولید می‌شوند، دریافت می‌کنند. حساسیت ترافل‌ها به آتش‌سوزی‌ها، که به دلیل تغییرات اقلیمی افزایش یافته، می‌تواند برای جنگل‌های مخروطی شمال غرب اقیانوس آرام پیامد منفی داشته باشد.

داده‌های اولیه خواهران نشان می‌دهد ژنه‌های مرتبط با بلوط مقاوم‌تر هستند و قادر به تحمل آتش‌های ملایم مانند سوخت‌های کنترل‌شده (prescribed burns) هستند. این ممکن است بدان معنا باشد که آن‌ها و دیگر ترافل‌های بلوط به بازیابی درختان کمک می‌کنند، شاید با دسترسی به منابع آب عمیق‌تر—اطلاعاتی که می‌تواند برای مدیریت جنگل‌ها اهمیت داشته باشد. یکی از پروژه‌های اصلی دکتری هدر داوسون بررسی تأثیر این شیوه‌های مدیریتی بر تنوع ترافل‌های بلوط است.

انجام چنین تحقیقاتی واقعاً به یک سگ نیاز دارد، بن لِموند (Ben Lemmond)، میکولوژیست و پست‌دکتری در آزمایشگاه مت اسمیت (Matt Smith) دانشگاه فلوریدا که با هدر داوسون همکاری می‌کند، می‌گوید. پیش‌تر، لِموند گونه‌های توبِر را در شرق ایالات متحده به روش سنتی شناسایی کرده بود: با جمع‌آوری برگ‌های ریخته‌شده در اطراف درختان میزبان ترافل‌ها. او می‌گوید: «۹۶٪ از زمان هیچ ترافلی پیدا نمی‌کنید». یک سگ تفاوت بزرگی ایجاد می‌کند. «کار با یک سگ به تو نشان می‌دهد که چقدر در پیدا کردن ترافل بد هستی.»

با کمک رای، لِموند توانست ترافل سیاه اورگن را که به ریشه‌های درخت داگلاس فیر (Douglas fir) متصل بود، پیدا کند. این یافته که برای انتشار مقاله در حال آماده‌سازی است، باور اکولوژیست‌ها را تأیید می‌کند که این ترافل‌های رایج نقش میکوریزایی در جنگل‌های فیر دارند.

رای در شناسایی ترافل‌های کمیاب نیز مهارت دارد. در یک سفر کوهنوردی در کوه‌های کاسکید (Cascade Mountains)، خواهران کنار یک دریاچه توقف کردند تا آب خود را پر کنند و رای چیزی را بو کرد و به دنبال آن رفت. مشخص شد که این ترافل از گونه Fevansia aurantiaca است—گونه‌ای در معرض خطر که پیش از آن تنها چند بار گزارش شده بود. «قطعاً یکی از نمونه‌های شاخص ترافل‌های کمیاب شمال غرب اقیانوس آرام است»، هدر داوسون می‌گوید. رای آن را در مکانی پیدا کرد که قارچ پیش‌تر دیده شده بود و سپس آن را در سه مکان جدید نیز بو کشید. «خیلی هیجان‌زده‌ام که داده‌های بیشتری درباره آن به دست می‌آوریم»، او می‌گوید. «این گونه را روی نقشه قرار می‌دهیم.»

در واقع، از طریق بررسی‌های هدفمند و یافته‌های تصادفی، رای احتمالاً ده‌ها گونه ترافل ناشناخته را یافته و اطلاعات مکانی گونه‌های شناخته‌شده را به طرز چشمگیری افزایش داده است. به عنوان مثال، ترافل Fischerula subcaulis که تنها در شمال غرب اقیانوس آرام یافت می‌شود، لِموند واقعاً می‌خواست ژنوم آن را توالی‌یابی کند، زیرا بخشی از گروهی از قارچ‌هاست که از لحاظ تکاملی با ترافل‌های خوراکی متفاوت است و به صورت مستقل از گروه قارچ‌هایی که شامل مورل‌ها (morels) هستند، پدید آمده است. اما این گونه از دهه ۱۹۸۰ مستندسازی نشده بود و لِموند به نمونه‌های تازه نیاز داشت. هدر داوسون و رای به یکی از معدود مکان‌هایی رفتند که چند دهه قبل مشاهده شده بود و، همانطور که انتظار می‌رفت، آن را پیدا کردند. سپس هدر داوسون رای را در زیستگاه‌های مشابه به جستجو فرستاد و او همچنان این ترافل نادر را پیدا کرد. اکنون او معتقد است که این گونه در مناطق خاص نسبتاً رایج است، اما به دلیل ظاهر سنگ‌مانند آن، به آسانی قابل تشخیص نیست. «حتی وقتی آن را فشار می‌دهم، نمی‌توانم بگویم سنگ در دست دارم یا ترافل، آنقدر سفت است»، هدر داوسون می‌گوید. اما بوی قوی آن برای سگ قابل شناسایی است. «بویی بسیار تند و غالب، شبیه فوران رایحهٔ آناناس دارد.»، اسمیت می‌گوید.

این شگفتی‌های پنهان در معرض خطر هستند. چندین گونه از بیش از ۳۵۰ گونه ترافل توصیف‌شده در شمال غرب اقیانوس آرام در معرض خطر به شمار می‌روند، اما اکثر آن‌ها آنقدر مستندسازی نشده‌اند که بتوان تعیین کرد آیا آسیب‌پذیر هستند یا خیر. بر اساس فهرست قرمز قارچ‌ها (Global Fungal Red List Initiative) که در سال ۲۰۱۴ برای اصلاح «نمایندگی بسیار اندک» قارچ‌ها در فهرست قرمز اتحادیه بین‌المللی حفاظت از طبیعت (IUCN Red List of Threatened Species) آغاز شد، بیش از ۲۰۰ ترافل و قارچ مرتبط برای فهرست‌بندی احتمالی نامزد شده‌اند اما ارزیابی کامل آن‌ها انجام نشده است.

هدر داوسون می‌گوید: «دنیایمان در حال تغییر سریع است و ما این تغییر را با چشم خود می‌بینیم. ما همین حالا در حال از دست دادن تنوع زیستی هستیم.» او امیدوار است که سگ‌ها به آشکار شدن این تنوع پیش از نابودی آن کمک کنند.

منابع:

• https://www.science.org/content/article/good-boy-truffle-sniffing-dogs-are-helping-uncover-hidden-underground-ecosystems