డిఫండింగ్ శిలీంధ్రాలు: ‘ప్రాముఖ్యమైన పర్యావరణ వ్యవస్థ ఇంజనీర్ల’ యొక్క US యొక్క లివింగ్ లైబ్రరీ మూసివేయబడే ప్రమాదంలో ఉంది | శిలీంధ్రాలు

Iయూనివర్శిటీలో ఒక పెద్ద గ్రీన్‌హౌస్ లోపల కాన్సాస్ప్రొఫెసర్ లిజ్ కోజియోల్ మరియు డాక్టర్ టెర్రా లుబిన్ వ్యక్తిగత ప్లాస్టిక్ కుండలలో సూడాన్ గడ్డి వరుసలను కలిగి ఉన్నారు. ప్రతి స్ట్రాగ్లీ మొక్క యొక్క మూలాలు అదృశ్య నేల ఫంగస్ యొక్క నిర్దిష్ట జాతిని కలిగి ఉంటాయి. సమీపంలోని శీతల గది యొక్క అల్మారాలు ఈ మొక్కల నుండి సేకరించిన శిలీంధ్ర బీజాంశాలను కలిగి ఉన్న వేలాది ప్లాస్టిక్ సంచులు మరియు సీసాలతో పేర్చబడి ఉంటాయి, తర్వాత పరిశోధకులచే జాగ్రత్తగా భద్రపరచబడతాయి.

గుర్తించలేని ఈ గదిలోని నమూనాలు వెసిక్యులర్ అర్బస్కులర్ మైకోరైజల్ యొక్క అంతర్జాతీయ సేకరణలో భాగం శిలీంధ్రాలు (INVAM), మట్టి శిలీంధ్రాల ప్రపంచంలోనే అతిపెద్ద లైబ్రరీ. నాలుగు దశాబ్దాల తయారీలో, ఫెడరల్ బడ్జెట్ కోతల కారణంగా ఇది ఒక సంవత్సరంలో ఉనికిలో ఉండదు.

ప్రముఖ మైకాలజిస్ట్ టోబి కియర్స్ కోసం, ఇది విపత్తుగా ఉంటుంది. “INVAM వందల మిలియన్ల సంవత్సరాల పరిణామం యొక్క లైబ్రరీని సూచిస్తుంది” అని సొసైటీ ఫర్ ప్రొటెక్షన్ ఆఫ్ అండర్‌గ్రౌండ్ నెట్‌వర్క్‌ల ఎగ్జిక్యూటివ్ డైరెక్టర్ కియర్స్ అన్నారు (స్పిన్) “శాస్త్రవేత్తలకు INVAMని ముగించడం కళాకారుల కోసం లౌవ్రేను మూసివేయడం లాంటిది.”

INVAM ద్వారా సంరక్షించబడిన ఆర్బస్కులర్ మైకోరైజల్ (AM) శిలీంధ్రాలు సహజీవన జీవులు, ఇవి అన్ని పర్యావరణ వ్యవస్థలలో 70% భూమి మొక్కల జాతుల పెరుగుదలకు తోడ్పడతాయి. చక్కెరలు మరియు కొవ్వులకు బదులుగా, అవి మొక్కలకు ముఖ్యమైన పోషకాలను అందిస్తాయి – భాస్వరం, నైట్రోజన్, ట్రేస్ మెటల్స్ – మరియు వాటిని కరువు, వ్యాధులు మరియు ఇతర ఒత్తిళ్లకు వ్యతిరేకంగా బఫర్ చేస్తాయి. వారు కూడా గణనీయమైన ప్రాతినిధ్యం వహిస్తారు భూగర్భ సింక్ కార్బన్ డయాక్సైడ్ కోసం.

INVAM ఆరు ఖండాల నుండి సేకరించిన 900 కంటే ఎక్కువ విభిన్న శిలీంధ్ర జాతుల జీవన బీజాంశాలను నిర్వహిస్తుంది. ప్రపంచవ్యాప్తంగా మైకోలాజికల్ పరిశోధనలకు ఇది పూడ్చలేని కేంద్రం – కానీ ఈ శిలీంధ్రాలకు ఆచరణాత్మక శక్తి కూడా ఉంది: క్షీణించిన పర్యావరణ వ్యవస్థలను పునరుద్ధరించడం, దెబ్బతిన్న నేలలను పునర్నిర్మించడం మరియు కృత్రిమ ఎరువుల వాడకాన్ని తగ్గించడం. అవి ఆహారాన్ని పండించడానికి మరియు వ్యవసాయం వల్ల కలిగే పర్యావరణ హానిని తొలగించడానికి అవసరమైన సాధనాలు.

1985లో స్థాపించబడిన, INVAM దాని మొత్తం ఉనికి కోసం వరుస ఫెడరల్ గ్రాంట్‌లపై ఆధారపడింది. దాని తాజా US నేషనల్ సైన్స్ ఫౌండేషన్ (NSF) నిధులు మేలో ముగిశాయి. క్యూరేటర్ మరియు ప్రొఫెసర్ జిమ్ బెవర్ మరియు బృందం కొత్త నిధుల ప్రతిపాదనను సిద్ధం చేస్తున్నందున, దృక్పథం అరిష్టమైనది: ట్రంప్ పరిపాలన 2026 ఆర్థిక సంవత్సరానికి బడ్జెట్‌ను ప్రతిపాదించారు NSF నిధులను 57% తగ్గించి, మిగిలిన నిధులను గెలుచుకోవడం మరింత కష్టతరం చేస్తుంది.

మరొక మంజూరు లేకుండా, సేకరణ బహుశా మరొక సంవత్సరం పాటు కుంటుపడుతుందని బెవర్ అంచనా వేసింది. అంతకు మించి, INVAM బలవంతంగా మూసివేయబడవచ్చు. “ఆ అవకాశం గురించి ఆలోచించడం నాకు చాలా కష్టంగా ఉంది,” అని బెవర్ చెప్పాడు, “కానీ అది నిజమని మేము తిరస్కరించలేము.” ప్రస్తుతానికి, INVAM తాత్కాలిక పరిశోధన గ్రాంట్లు మరియు స్వచ్ఛంద శ్రమతో మనుగడ సాగిస్తోంది. వెస్ట్ వర్జీనియా విశ్వవిద్యాలయంలో సేకరణ యొక్క మునుపటి ఇంటి వలె కాకుండా, సిబ్బందికి సంస్థాగత మద్దతును అందించింది, కాన్సాస్ విశ్వవిద్యాలయం మౌలిక సదుపాయాలు మరియు ఓవర్‌హెడ్ ఖర్చులను కవర్ చేస్తుంది కానీ సిబ్బందికి కాదు.

మరియు సిబ్బంది క్లిష్టమైనవి. ఖజానాలలో నిల్వ చేయబడిన విత్తనాలు లేదా నిరవధికంగా ఘనీభవించిన కణాల వలె కాకుండా, నిరంతర, ఖచ్చితమైన పని లేకుండా, AM శిలీంధ్రాల బీజాంశాలు చనిపోతాయి. INVAM వద్ద, అసోసియేట్ క్యూరేటర్ లుబిన్, చెక్కుచెదరని నేలల నుండి AM బీజాంశాలను వేరుచేయడానికి మరియు గుర్తించడానికి మైక్రోస్కోప్‌లో పని చేస్తాడు. సూక్ష్మదర్శిని ద్వారా చూస్తే, ఈ బీజాంశాలు దృశ్యమానంగా అద్భుతంగా ఉంటాయి: మెరుస్తున్న గోళీలు, యువ శిలీంధ్రాలకు మద్దతు ఇవ్వడానికి అవసరమైన పోషకాలతో నిండి ఉంటాయి.

లుబిన్ అప్పుడు సుడాన్ గడ్డి మొలకల మూలాలపై వివిక్త బీజాంశాలను చిత్రించాడు. ఈ అతిధేయ మొక్కలు 12 వారాలపాటు శుభ్రమైన గ్రీన్‌హౌస్‌లో పెరుగుతాయి, అయితే శిలీంధ్రాలు వాటి మూలాలను మరియు మట్టిని వలసరాజ్యం చేస్తాయి. అప్పుడు మొక్కలకు నీటి కొరత ఏర్పడుతుంది, ఫంగస్ మిలియన్ల కొద్దీ బీజాంశాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి ప్రేరేపిస్తుంది, కార్మికులు వాటిని పండించి పక్కనే ఉన్న చల్లని గదిలో నిల్వ చేస్తారు. INVAM యొక్క 900-ప్లస్ స్ట్రెయిన్‌లలో ప్రతి ఒక్కదానికి, ఈ ప్రక్రియ తప్పనిసరిగా ఏటా పునరావృతమవుతుంది.

“AM శిలీంధ్రాలను వేరుచేయడం మరియు నిర్వహణకు ఒక రహస్య నైపుణ్యం అవసరం” అని బెవర్ చెప్పారు. “యుఎస్‌లో దీన్ని చేస్తున్న మరొక ల్యాబ్ నిజంగా లేదు.”

చాలా వాణిజ్య బయోఫెర్టిలైజర్లు ‘నిజంగా భయంకరమైనవి’

INVAM ఇతర పరిశోధకులు మరియు ల్యాండ్ మేనేజర్‌లకు పంపిణీ చేయడానికి లేదా విక్రయించడానికి AM ఫంగల్ స్పోర్‌ల యొక్క చిన్న బ్యాచ్‌లను సిద్ధం చేస్తుంది. అయితే ఇది వాణిజ్యపరమైన చర్య కాదని బెవర్ స్పష్టం చేసింది మరియు ఉత్పత్తిని పెంచే సామర్థ్యం లేదా ఆశయం INVAMకి లేదు. వాణిజ్య AM ఫంగస్ మార్కెట్ సమస్యలతో నిండినందున ఇది ముఖ్యమైనది.

a లో 2024 అధ్యయనంబీవర్ మరియు సహచరులు 23 ఉత్పత్తులను ఫంగల్ బయోఫెర్టిలైజర్‌లుగా విక్రయించారు – AM బీజాంశం సహజంగా మొక్కల పెరుగుదలను పెంచుతుందని ఆరోపించారు. 87 శాతం మంది మొక్కల మూలాలను వలసరాజ్యం చేయడంలో విఫలమయ్యారు. చాలా వరకు చనిపోయిన బీజాంశాలను మాత్రమే కలిగి ఉన్నాయి లేదా బీజాంశాలు లేవు. కొన్ని ఉత్పత్తులు తెలిసిన మొక్కల వ్యాధికారకాలను కలిగి ఉంటాయి. పెద్ద ఎత్తున 2022 అధ్యయనం యూరోపియన్ పరిశోధకులు ఇలాంటి వైఫల్యాలను వెల్లడించారు. బెవర్ మరియు కోజియోల్స్ 2024 మెటా-విశ్లేషణ ప్రపంచ పరిశోధన యొక్క అదే అవాంతర ముగింపుకు చేరుకుంది: వాణిజ్య AM ఎరువులలో ఎక్కువ భాగం పనికిరానివి.

“దురదృష్టవశాత్తూ, రైతులకు లేదా పునరుద్ధరణ అభ్యాసకులకు అందుబాటులో ఉన్న చాలా ఉత్పత్తుల నాణ్యత నిజంగా భయంకరంగా ఉంది” అని బెవర్ చెప్పారు.

అయినప్పటికీ భూ నిర్వాహకులు వాటిని కొనుగోలు చేస్తున్నారు. ఫంగల్ బయోఫెర్టిలైజర్ల ప్రపంచ మార్కెట్ విలువ $1.29bn. ఆ డబ్బులో ఎక్కువ భాగం కేవలం పని చేయని ఉత్పత్తులపై వృధా అవుతోంది. బెవర్ రెండు కీలక సమస్యలను చూస్తాడు: పరిశ్రమలో నియంత్రణ లేదు మరియు చాలా మంది నిర్మాతలు ఈ సున్నితమైన జీవులను సమర్థవంతంగా నిర్వహించేందుకు మరియు పంపిణీ చేయడానికి అవసరమైన ప్రత్యేక నైపుణ్యాన్ని కలిగి ఉండరు. ఇంతలో, నిజమైన పరిష్కారాలను అందించగల పబ్లిక్ రీసెర్చ్ ఇన్‌ఫ్రాస్ట్రక్చర్ మనుగడ కోసం పోరాడుతోంది.

కానీ నాణ్యమైన బయోఫెర్టిలైజర్లు అమూల్యమైనవి

చాలా వాణిజ్య బయోఫెర్టిలైజర్‌ల వైఫల్యం, ఈ జీవులు వాస్తవానికి ఏమి సాధించగలవని నిరూపించే పరిశోధనలకు పూర్తి విరుద్ధంగా ఉంది.

లారెన్స్, కాన్సాస్‌లోని INVAM స్థావరం సమీపంలోని క్షేత్ర పరిశోధన ప్లాట్‌లో, అదృశ్య శిలీంధ్రాల ప్రభావం స్పష్టంగా ఉంది. తొమ్మిదేళ్ల క్రితం, ఇది అలసిపోయిన పాత ఎండుగడ్డి క్షేత్రం, ఆక్రమణ గడ్డి ఆధిపత్యం. నేడు ఇది రంగు మరియు వైవిధ్యం యొక్క అల్లర్లు. తల ఎత్తైన గడ్డిపై పన్నెండు అడుగుల ప్రేరీ రేవుల టవర్; గొల్లభామలు దూకుతాయి మరియు అక్టోబర్‌లో కూడా ఆలస్యంగా వికసించే పువ్వుల మధ్య సీతాకోకచిలుకలు ఎగిరిపోతాయి. ఈ చిన్న పాచ్ ఒకప్పుడు సెంట్రల్ US రాష్ట్రాలలో ఆధిపత్యం చెలాయించిన పొడవైన-గడ్డి ప్రేరీకి పునర్జన్మగా మారింది. లోతైన, సారవంతమైన నేలలను నిర్మించిన ఈ పర్యావరణ వ్యవస్థ ఈ ప్రాంతాన్ని వ్యవసాయ భూమిగా మార్చడానికి ప్రధాన లక్ష్యంగా మార్చింది – ఇది ప్రేరీని కేవలం ఒక స్థాయికి తగ్గించింది. దాని అసలు విస్తీర్ణంలో 1-4%.

AM శిలీంధ్రాలు పరివర్తనను నడిపించాయి. 2016లో, INVAM క్యూరేటర్ కోజియోల్ డజన్ల కొద్దీ స్థానిక ప్రేరీ మొక్కలతో ప్లాట్‌లను, అలాగే పాత-పెరుగుదల ప్రేరీ శకలాలు మనుగడలో ఉన్న AM బీజాంశాలను అందించారు. నియంత్రణ ప్లాట్లు విత్తనాలను అందుకున్నాయి కానీ శిలీంధ్రాలను అందుకోలేదు. ఫలితంగా, నియంత్రణ ప్లాట్లలో డజన్ల కొద్దీ మొక్కలు ఏర్పాటు చేయడంలో విఫలమయ్యాయి మరియు అన్ని మొక్కలు నెమ్మదిగా పెరిగాయి. తొమ్మిదేళ్లు గడిచినా, నియంత్రణ మరియు AM-చికిత్స చేయబడిన ప్లాట్‌ల మధ్య వ్యత్యాసం ఇప్పటికీ స్పష్టంగా ఉంది.

ఆధునిక వ్యవసాయం AM శిలీంధ్రాలను నాశనం చేస్తుంది – అందుకే వాటిని తిరిగి ప్రవేశపెట్టడం అటువంటి నాటకీయ ఫలితాలను అందిస్తుంది. మొక్కల వ్యాధులను నియంత్రించడానికి ఉపయోగించే శిలీంద్రనాశకాలు నేలల్లోకి ప్రవేశిస్తాయి, AM శిలీంధ్రాలను చంపుతాయి. మితిమీరిన సింథటిక్ ఎరువుల వాడకం మొక్కలు సహజీవన సంబంధాలను విచ్ఛిన్నం చేస్తాయి, శిలీంధ్రాలను ఆకలితో అలమటిస్తాయి. దున్నడం వారి భూగర్భ నెట్‌వర్క్‌లను నాశనం చేస్తుంది. ఫలితంగా, AM శిలీంధ్రాలు తరచుగా సాగు చేయబడిన భూమి నుండి పూర్తిగా అదృశ్యమవుతాయి, “మనం DNAని కూడా కనుగొనలేము. [of AM fungi] ఇంటెన్సివ్ వ్యవసాయ ఉత్పత్తిలో ఉన్న కొన్ని నేలల్లో, “ఫ్రీ యూనివర్సిటీ బెర్లిన్‌కు చెందిన ప్రముఖ శిలీంధ్ర పర్యావరణ శాస్త్రవేత్త మాథియాస్ రిల్లిగ్ చెప్పారు.

ఇది ముఖ్యమైనది ఎందుకంటే AM శిలీంధ్రాలు నెమ్మదిగా చెదరగొట్టబడతాయి – అవి గాలిపై బీజాంశాలను వెదజల్లడానికి భూమిపై ఫలాలు కాస్తాయి. ఫలితంగా, పునరుద్ధరణకు పునఃప్రవేశం తరచుగా అవసరం.

వారి విజయవంతమైన ప్రేరీ పునరుద్ధరణ ప్రయోగాలపై ఆధారపడి, బెవర్ మరియు కోజియోల్ AM శిలీంధ్రాలను స్థాపించడంలో సంభావ్యతను చూస్తారు ప్రేరీ స్ట్రిప్స్ – పరాగ సంపర్కాలను పెంచే మరియు ఎరువుల ప్రవాహాన్ని పరిమితం చేసే ఇప్పటికే ఉన్న వ్యవసాయ క్షేత్రాలలో లోతుగా పాతుకుపోయిన, జాతులు అధికంగా ఉండే శాశ్వత మొక్కల పాచెస్, ఇది భూగర్భ జలాలను కలుషితం చేస్తుంది మరియు నీటి వనరులలో డెడ్ జోన్‌లను సృష్టిస్తుంది.

“ప్రైరీ స్ట్రిప్స్ అద్భుతంగా ఉన్నాయి,” అని బెవర్ చెప్పాడు, కానీ కన్జర్వేషన్ రిజర్వ్ ప్రోగ్రామ్‌లో గొప్ప సంభావ్యత ఉందని అతను నమ్ముతున్నాడు. ఈ ఫెడరల్ పథకం ఇప్పటికే నమోదు చేయబడింది 20 మీ ఎకరాల కంటే ఎక్కువనేల ఆరోగ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి, నీటిని నిలుపుకోవడానికి మరియు కార్బన్‌ను నిల్వ చేయడానికి ఉపాంత వ్యవసాయ భూమిని స్థానిక గడ్డి భూములుగా మరియు అడవుల్లోకి మార్చడానికి భూ యజమానులకు మద్దతు ఇస్తుంది. “స్థానిక మైకోరైజల్ శిలీంధ్రాలతో తిరిగి పూయడానికి జాతీయ విధానం ఉంటే ఆ పెట్టుబడిపై రాబడి చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది” అని అతను చెప్పాడు.

నివాస పునరుద్ధరణకు మించి, మరియు చాలా వాణిజ్య శిలీంధ్ర బయోఫెర్టిలైజర్ల ప్రస్తుత వైఫల్యం ఉన్నప్పటికీ, AM శిలీంధ్రాలు ప్రధాన స్రవంతి వ్యవసాయంలో ఉపయోగపడతాయి. 2016లో, Koziol స్థాపించబడింది మైకోబ్లూమ్ పాత-పెరుగుదల ప్రేరీ ఫంగస్ స్పోర్స్ యొక్క అధిక-నాణ్యత తయారీలను ఉత్పత్తి చేయడానికి. పునరుద్ధరణ అభ్యాసకులతో పాటు, వినియోగదారులు ద్రాక్షతోటలు, నారింజ తోటలు మరియు అధిక-విలువైన సేంద్రీయ పంటలలో మంచి ఫలితాలను నివేదించారు. మిరియాలు మరియు టమోటాలు.

AM శిలీంధ్రాల ప్రభావాలు కొత్త ధాన్యాలతో సహా శాశ్వత పంటలలో బలంగా ఉండే అవకాశం ఉంది కెర్న్జాస్థిరమైన సహజీవనాన్ని స్థాపించడానికి దీని మూలాలు భూమిలో చాలా కాలం పాటు ఉంటాయి. కానీ సాక్ష్యం చూపిస్తుంది AM శిలీంధ్రాలు వార్షిక స్టేపుల్స్ పెరుగుదలను కూడా పెంచుతాయి మొక్కజొన్న వంటివి.

“మైకోరైజల్ శిలీంధ్రాల ప్రయోజనాలు నిజమైనవి” అని బెవర్ చెప్పారు. ఇంకా శాస్త్రవేత్తలు ఈ జీవులు ఎలా పనిచేస్తాయో అర్థం చేసుకోవడం ప్రారంభించారు. AM శిలీంధ్రాల గురించిన అనేక పరిశోధన ప్రశ్నలకు INVAM వంటి లివింగ్ లైబ్రరీలతో మాత్రమే సమాధానం ఇవ్వవచ్చు, బెవర్ జోడించారు. AM శిలీంధ్ర కణాలు వేలకొద్దీ కేంద్రకాలను ఎందుకు కలిగి ఉంటాయి, ఉదాహరణకు, మనకు ఒక్కటి మాత్రమే అవసరం అయితే? మరియు స్పష్టంగా విభిన్న జాతులు సంకరజాతులను సృష్టించేందుకు వాటి కణాలను ఎలా విలీనం చేయగలవు? “మైకోరైజల్ శిలీంధ్రాలపై పరిశోధన పూర్తిగా ఈ శిలీంధ్రాలను సంస్కృతిలో కలిగి ఉండటంపై ఆధారపడి ఉంటుంది” అని బెవర్ చెప్పారు.

“ప్రస్తుత పరిపాలన ప్రాథమిక విజ్ఞాన శాస్త్రానికి దూరంగా నిధులను మార్చింది, మరియు ప్రైవేట్ దాతలు ఆ శూన్యతను పూరించగలరని ఎల్లప్పుడూ ఆశ ఉన్నప్పటికీ, ఫెడరల్ పెట్టుబడికి నిజమైన ప్రత్యామ్నాయం ఉందని నేను అనుకోను.”

ఇప్పుడు Vrije Universiteit Amsterdamలో ప్రొఫెసర్‌గా ఉన్న కియర్స్, 1990లలో INVAMని సందర్శించడం ద్వారా పనామా యొక్క హైపర్-డైవర్స్ రెయిన్‌ఫారెస్ట్‌ల నుండి సేకరించిన బీజాంశాలను గుర్తించడం ఆమె మొత్తం కెరీర్‌ని ఎలా రూపొందించిందో వివరించింది: “సేకరణ చూసిన తర్వాత, నేను కట్టిపడేశాను. అది నేను భూగర్భంలో చూసే విధానాన్ని మార్చింది.

“భవిష్యత్ వాతావరణ మార్పు వ్యూహాలు, పునరుద్ధరణ ప్రయత్నాలు మరియు పునరుత్పత్తి వ్యవసాయం కోసం శిలీంధ్రాలను ప్రభావితం చేయడంలో ఏదైనా ఆశ కలిగి ఉండాలంటే, మేము ఈ సేకరణను కాపాడుకోవాలి” అని కియర్స్ చెప్పారు.

మెర్లిన్ షెల్డ్రేక్, మైకాలజిస్ట్ మరియు ఎంటాంగిల్డ్ లైఫ్ రచయిత: హౌ ఫంగీ మేక్ అవర్ వరల్డ్స్, చేంజ్ అవర్ మైండ్స్ అండ్ షేప్ అవర్ ఫ్యూచర్స్, గట్టిగా అంగీకరించారు.

“ఈ జీవులు మనం ఎదుర్కొంటున్న అనేక సమస్యలకు కీలకమైన పర్యావరణ వ్యవస్థ ఇంజనీర్లు,” అని అతను చెప్పాడు. “ఈ లైబ్రరీని పోగొట్టుకోవడం అనూహ్యమైన విషాదం.”