Η αόρατη ζούγκλα

Κάτω από ένα οποιοδήποτε μικροσκοπικό φύλλο κρύβεται μια στρατιά από - συχνά αόρατους δια γυμνού οφθαλμού - οργανισμούς. Πίσω από ένα μικρό τμήμα κάποιου φυτού βρίσκεται ένας ολόκληρος κόσμος από βακτήρια και μικρόβια, που συμβιώνουν, αναπτύσσονται, οργανώνουν κοινωνίες, κτίζουν μικρές νησίδες βιοποικιλότητας, μέσα από πολύπλοκες διαδικασίες αλληλεπίδρασης.

Κανένα από τα φυτά που βλέπουμε γύρω μας δεν είναι μόνο αυτό που φαίνεται. Δεν πρόκειται για ζωντανούς οργανισμούς, αλλά για ολόκληρες κοινωνίες οργανισμών που ζουν μαζί, συμβιώνουν και αλληλεπιδρούν. "Ένας άλλος, τελείως διαφορετικός κόσμος κρύβεται ανάμεσα στα φύλλα", λέει ο Φίλις Κόλεϋ (Phyllis Coley), ένας οικολόγος από το Πανεπιστήμιο της Utah, στο Salt Lake City. Η παρουσία τέτοιων οργανισμών (ενδόφυτα ονομάζονται, επειδή ζουν μέσα στα φυτά) είναι γνωστή από χρόνια στους ειδικούς, όμως μόνο τις τελευταίες δεκαετίες έχουν αρχίσει οι επιστήμονες να συνειδητοποιούν πόσο πολυάριθμοι και σημαντικοί είναι. Ιδιαίτερα στα τροπικά δάση η θερμοκρασία ευνοεί την ανάπτυξη δεκάδων τέτοιων ειδών και μόλις τώρα οι ειδικοί έχουν στρέψει το ενδιαφέρον τους προς το συγκεκριμένο οικοσύστημα που αναπτύσσεται εκεί, κάτω από τα φύλλα και τους μίσχους των φυτών.

Εκείνοι που είναι λιγότερο γνωστοί, απ' όλα τα μικρόβια που ζουν πάνω ή μέσα στα φυτά, είναι οι μύκητες. Και οι μύκητες που ενδιαφέρουν περισσότερο είναι οι παθογενείς (που προκαλούν καταστροφές), οι μυκητόρριζες (που συνδέονται άρρηκτα με τις ρίζες των φυτών και βοηθούν έτσι να πάρουν όλα τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά από το χώμα) και τα βακτήρια (που έχουν ως αποκλειστική δραστηριότητα τη δέσμευση του αζώτου και βρίσκονται επίσης στις ρίζες ορισμένων φυτών). Αυτό που έχουν συμπεράνει από τις μέχρι στιγμής έρευνές τους οι ειδικοί είναι πως όλοι αυτοί οι μύκητες παίζουν έναν εξαιρετικά σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη των φυτών που τους φιλοξενούν, ενώ μπορεί να κρύβουν πολύ σημαντικά οφέλη για τους ανθρώπους.

Κανείς δεν έχει πραγματικά εκτιμήσει τον κόσμο που κρύβεται μέσα στα φύλλα των φυτών μέχρι το 1977, όταν ερευνητές εντόπισαν ένα τέτοιο ενδόφυτο ως ένοχο για σειρά δηλητηριάσεων που προκλήθηκαν σε ζώα, τα οποία βρίσκονταν σε κτηνοτροφικές φάρμες... Το πρόβλημα ήταν αισθητό παντού, σε όλες τις κτηνοτροφικές φάρμες ανά τον κόσμο, εμφανίστηκε όμως ιδιαίτερα έντονο στις ΗΠΑ, όπου οι οικονομικές απώλειες ξεπέρασαν το ένα δισεκατομμύριο δολάρια το χρόνο.

Η ασθένεια που προσέβαλε τις αγελάδες είχε ως αποτέλεσμα να εγκριθεί χρηματοδότηση για τη μελέτη των χώρων όπου ζούσαν και έτσι οι ειδικοί μυκητολόγοι είχαν την ευκαιρία να αναλύσουν και να παρατηρήσουν το χορτάρι και τα φυτά που φύτρωναν εκεί, με κάθε λεπτομέρεια. Από αυτές τις έρευνες οι ειδικοί έμαθαν πως ορισμένα ενδόφυτα παράγουν επικίνδυνες τοξίνες, οι οποίες κρατούν μακριά (ή μπορεί ακόμα και να σκοτώνουν) τα έντομα που τρέφονται από τα φύλλα ή τα νηματόζωα που τρώνε τις ρίζες. Κάποια άλλα ενδόφυτα μπορεί ακόμη και να προστατεύουν τα φυτά από παθογενή μικρόβια, συνήθως με το να παράγουν χημικές ουσίες που τα εξοντώνουν. Ορισμένοι τέτοιοι μικροσκοπικοί οργανισμοί βοηθούν στην επιβίωση των φυτών που τους φιλοξενούν σε περιόδους ξηρασίας. Οι οργανισμοί αυτοί έχουν τη δυνατότητα να κάνουν τους πόρους των φύλλων να κλείνουν γρηγορότερα, έτσι ώστε το νερό να ωθείται πιο εύκολα προς τα πάνω. Κάποια ακόμη, αυξάνουν για λογαριασμό των φυτών την πρόσληψη θρεπτικών συστατικών, το ρυθμό ανάπτυξης, ακόμα και την παραγωγή σπόρων και τα βοηθούν έτσι να επιβιώσουν σε καταστάσεις ισχυρού ανταγωνισμού με τα άλλα είδη. Ως αντάλλαγμα τα φυτά δίνουν σε αυτούς τους ωφέλιμους μύκητες στέγη και πλούσια αποθέματα τροφής. Έτσι φυτά και μύκητες συμβιώνουν αρμονικά, δίνουν και παίρνουν κατά τρόπο ισότιμο.

Σε γενικές γραμμές πιστεύεται πως τα ενδόφυτα που ζουν μέσα σε φύλλα από χορτάρι και χαμηλούς θάμνους είναι περισσότερα από εκείνα που ζουν σε φύλλα δέντρων και φυτών με καρπό. Και αυτό γιατί τα περισσότερα ενδόφυτα των χόρτων επηρεάζουν όλα τα είδη των φυτών που προσβάλλουν και περνούν κάθετα από τη μια γενιά στην άλλη, από τους σπόρους. Αντίθετα, τα περισσότερα ενδόφυτα που ζουν σε φυτά με καρπό καταλαμβάνουν μικρές κηλίδες πάνω ή μέσα στο φυτό και μεταφέρονται οριζόντια από το ένα στο άλλο, μέσω των σπόρων που ταξιδεύουν πάνω στα έντομα ή χάρη στον άνεμο. Οι πιστοί στη θεωρία της εξέλιξης βιολόγοι πιστεύουν πως η κάθετη μεταφορά ενθαρρύνει τη συνεργασία, ενώ η οριζόντια δημιουργεί συνθήκες ανταγωνισμού.

Πάνω από 13 εκατομμύρια είδη ευδοκιμούν σε δέντρα και θάμνους

Εκεί έξω κρύβεται μια αληθινή ζούγκλα! Το 1991 ο David Hawksworth, ένας μυκητολόγος από το Βασιλικό Βοτανικό Κήπο Κιου (Kew Botanic Garden) της Μεγάλης Βρετανίας, υπολόγισε την ποικιλία σε μύκητες σε ολόκληρο τον κόσμο, στα πέντε εκατομμύρια είδη (όσοι περίπου εκτιμάται πως είναι όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί). Πολλοί θεώρησαν λογικούς τους υπολογισμούς του. Ωστόσο σήμερα είναι πολλοί οι συνάδελφοί του μυκητολόγοι, οι οποίοι προτείνουν νούμερα που φτάνουν ή ξεπερνούν τα 13 εκατομμύρια. Σχεδόν οι μισοί από αυτούς τους μύκητες συγκαταλέγονται στα είδη που ονομάζονται ενδόφυτα.

Οι επιστήμονες εντόπισαν μύκητες - ενδόφυτα σε όλα σχεδόν τα είδη φυτών που μελέτησαν και εξέτασαν (και όχι ένα ή δύο, αλλά δεκάδες). Στα φυτά που αναπτύσσονται στις εύκρατες ζώνες, η ποικιλία τους είναι εντυπωσιακή (για παράδειγμα μετρήθηκαν έως 40 διαφορετικά είδη σε καθένα από τα 11 ευρωπαϊκά είδη δέντρων και πάνω από 400 σε θάμνους). Ο μεγαλύτερος πλούτος όμως εντοπίζεται στις περιοχές των τροπικών. Μια μελέτη αναφέρει πως βρέθηκαν 189 είδη σε έξι φοίνικες της Αυστραλίας και του Βόρνεο, ενώ ο Greg Gilbert από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, στη Santa Cruz, έχει απομονώσει 19 διαφορετικούς μικροσκοπικούς οργανισμούς σε ένα μόνο φύλλο ενός θάμνου από τον Παναμά. Η επιστημονική ομάδα της Elizabeth Arnold από το Πανεπιστήμιο της Αριζόνα έχει ήδη εξετάσει 400 τέτοιους οργανισμούς, τους οποίους εντόπισε σε φύλλα δέντρων του Παναμά.

Για τους οργανισμούς αυτούς οι ερευνητές χρησιμοποιούν τον όρο μορφότυπα και με αυτόν περιγράφουν τους μύκητες που μοιάζουν μεταξύ τους, ενώ διαφέρουν από άλλους, αλλά παρ' όλα αυτά είναι αδύνατον να αναγνωριστούν με ακρίβεια και να τους δοθούν πολύ συγκεκριμένες ονομασίες. Πράγματι, μέσα σε αυτό το ιδιαίτερα πολύπλοκο μικροσκοπικό οικοσύστημα, είναι εξαιρετικά δύσκολο για τους επιστήμονες να αναγνωρίσουν είδη. Έτσι, εκεί όπου το ένα είδος δε δημιουργεί πολυπληθείς αποικίες, αρκούνται στο να καταγράφουν ορισμένα μόνο χαρακτηριστικά, όπως το χρώμα, την υφή, τους ρυθμούς ανάπτυξης και τη μορφή της αποικίας που δημιουργούν.

Και είναι αυτές οι δυσκολίες, που περιπλέκουν ακόμη περισσότερο τις εκτιμήσεις για τη βιοποικιλότητα σε ολόκληρο τον κόσμο. Ακόμη χειρότερα, κανείς δεν είναι σε θέση να γνωρίζει αν το κάθε είδος φυτού φιλοξενεί και διαφορετικά είδη μικροοργανισμών ή αν όλα βρίσκονται παντού. Ο George Caroll από το Πανεπιστήμιο του Όρεγκον αναφέρει πως όσο καλύτερα μελετάμε τα δείγματα από το DNA των οργανισμών αυτών τόσο πιο πειστική φαίνεται να είναι η υπόθεση πως πολλά από τα ενδόφυτα εξειδικεύονται σε ένα ή σε λίγα είδη φυτών, ενώ παράλληλα υπάρχουν και κάποια άλλα είδη που απαντώνται σχεδόν σε όλα τα φυτά. Αν η υπόθεση αυτή είναι πράγματι σωστή, τότε ο συνολικός αριθμός των ειδών εκτιμάται πως θα είναι υπερβολικά μεγάλος.

Οι πρόσφατες αναλύσεις γενετικού υλικού στα δείγματα που συλλέγονται από τα τροπικά φυτά ίσως ξεκαθαρίσουν κάπως την εικόνα. "Η συγκριτική ανάλυση των ειδών", εξηγεί ο Gilbert, "έχει δείξει πως ορισμένα είδη, που μοιάζουν ίδια, γενετικά διαφέρουν, ενώ άλλα, που δε μοιάζουν μεταξύ τους, είναι τελικά γενετικά όμοια". Ο ίδιος έχει καταλήξει στο συμπέρασμα πως το 75% των μορφοτύπων, από τους μύκητες που βρέθηκαν σε ένα στρώμα από φύλλα του δάσους, μοιάζουν να διαφέρουν γενετικά.

Εφημερίδα "ΤΑ ΝΕΑ"
Επιμέλεια Λαμπρινή Σταμάτη
29 Ιουλίου 2002 -
Προσαρμογή από το ΚΠΕ Καστοριάς