فطريات جذرية شجيرية

فطريات جذرية شجيرية ، وهي نوع من أنواع الفطريات الجذرية التي تخترق فيها الفطريات المتكافلة (AM، أو AMF) الخلايا القشرية لجذور النباتات الوعائية التي تشكل الشجيريات.

 الفطريات الجذرية الشجيرية 
الفطريات الجذرية الشجيرية (بالإنجليزية: Arbuscular Mycorrhiza، اختصاراً AM) هي نوع من أنواع الفطريات الجذرية التي يخترق فيها الفطر التكافلي (فطريات جذرية شجيرية) الخلايا القشرية لجذور النباتات الوعائية مكوناً تراكيب تسمى الشجيرات.

تُعد الفطريات الجذرية الشجيرية نوعاً من الفطريات الجذرية الداخلية، إلى جانب الفطريات الجذرية الخلنجية والفطريات الجذرية السحلبية (ولا ينبغي الخلط بينها وبين الفطريات الجذرية الخارجية).

تُصنف الفطريات الجذرية الشجيرية (AMF) كأكثر أنواع التكافل النباتي انتشاراً على وجه الأرض، حيث توجد في جذور حوالي 80% من فصائل النباتات الوعائية المعاصرة. ومن الشائع في الأوساط العلمية القول بأن حصر النباتات التي لا تشكل هذا التكافل أسهل بكثير من تعداد الأنواع التي تشكله، نظراً لسيادة هذه العلاقة في المملكة النباتية.

يعتقد العلماء أن نشوء التكافل مع الميكوريزا الشجيرية لعب دوراً حاسماً وجوهرياً في تمكين النباتات الأولى من استعمار اليابسة وتطوير الأنسجة الوعائية. ففي العصور الجيولوجية القديمة، ساعدت هذه الفطريات النباتات البدائية على التكيف مع البيئات البرية الفقيرة بالمغذيات، مما جعلها شريكاً أساسياً في مسيرة التطور النباتي.

 تبادل المغذيات (العلاقة التبادلية) 
تعتبر هذه العلاقة نموذجاً مثالياً للمنفعة المتبادلة (Mutualism)، حيث يقوم الميسليوم الفطري الممتد في التربة بامتصاص العناصر الحيوية التي يصعب على جذور النبات الوصول إليها بمفردها، مثل الفوسفور، والكبريت، والنيتروجين، والعناصر النزرة ونقلها مباشرة إلى خلايا النبات. في المقابل، يزود النبات الفطر بالكربوهيدرات (السكريات) التي ينتجها عبر عملية التمثيل الضوئي، مما يضمن بقاء ونمو الشبكة الفطرية.
تصغير|الفطريات الجذرية الحويصلية الشجيرية في الجذور الطرفية لنبات حمص الخيل

 الأدوار البيئية الحديثة والجلومالين 
منذ سبعينيات القرن العشرين، أدت القفزات النوعية في أبحاث فسيولوجيا وبيئة الميكوريزا إلى فهم أعمق للأدوار المتعددة التي تلعبها هذه الفطريات في استدامة النظم البيئية. ومن أبرز هذه الاكتشافات:

 بروتين الجلومالين (Glomalin): تفرز هذه الفطريات بروتيناً سكرياً يعمل كمادة لاصقة قوية، ويلعب دوراً حيوياً في تكوين بنية التربة واستقرار حبيباتها، مما يقلل من تعريتها ويزيد من قدرتها على الاحتفاظ بالمياه والكربون.
 إدارة النظم البيئية: تُطبق هذه المعرفة اليوم في مشاريع استعادة النظم البيئية المتدهورة وإعادة تأهيل الغابات، حيث يتم تلقيح التربة بهذه الفطريات لضمان نجاح استزراع النباتات.
 الزراعة المستدامة: يُستخدم فهم علاقة الميكوريزا الشجرية في تقليل الاعتماد على الأسمدة الكيميائية (خاصة الفوسفورية)، مما يعزز من كفاءة الإنتاج الزراعي بطرق صديقة للبيئة.

 تطور التكافل الفطري الجذري 

 علم الأحياء القديمة (Paleobiology) 
تشير الأدلة الأحفورية والجزيئية إلى أن الفطريات الجذرية الشجيرية هو علاقة غارقة في القدم، نشأت منذ ما لا يقل عن 460 مليون سنة. وبما أن هذا التكافل ينتشر بشكل كلي بين النباتات البرية المعاصرة، فمن المرجح أن الميكوريزا كانت حاضرة في الأسلاف الأولى لهذه النباتات، مما يشير إلى أن الفطريات الجذرية كانت موجودة في الأسلاف المبكرة للنباتات الأرضية الموجودة حالياً.

 الفسيولوجيا (علم وظائف الأعضاء) 

 مرحلة ما قبل التكافل (Presymbiosis) 
تعد هذه المرحلة هي الخطوة التمهيدية التي يسعى فيها الفطر للوصول إلى جذور النبات، وتبدأ بإنبات الأبواغ وتتحفز بالإشارات الكيميائية المتبادلة.

 إنبات الأبواغ (Spore Germination) 
تتميز أبواغ الفطريات الجذرية الشجرية (AMF) بكونها تراكيب سكون ذات جدران سميكة وتحتوي على أنوية متعددة. ومن الناحية البيولوجية، لا يعتمد إنبات هذه الأبواغ كلياً على وجود النبات؛ إذ يمكنها الإنبات في ظروف تجريبية مخبرية أو في التربة حتى في غياب الجذور. ومع ذلك، لوحظ أن معدل الإنبات يزداد بشكل ملحوظ عند وجود إفرازات جذور النبات العائل (Root exudates) التي تعمل كإشارة كيميائية محفزة.

تتطلب عملية الإنبات توافر ظروف بيئية ملائمة تشمل:

 بنية مصفوفة التربة المناسبة.
 درجة حرارة ملائمة.
 تركيز غاز ثاني أكسيد الكربون.
 درجة الحموضة (pH).
 تركيز منخفض للفوسفور (حيث إن زيادة الفوسفور قد تثبط العملية).

تستخدم الأبواغ مخزونها الداخلي من الطاقة لبدء نمو الهيفات الأولية، ولكن استمرار هذا النمو يعتمد بشكل كلي على نجاح الفطر في العثور على جذر نباتي لإتمام عملية التكافل، وإلا فإن النمو يتوقف وتدخل الهيفات في حالة سكون أو تموت.

 مراجع 

تصنيف:تكافل
تصنيف:علم التربة
تصنيف:علم الفطريات