땅다람쥐가 세인트 헬렌스 산을 하루 만에 되살린 방법

1980년 세인트 헬렌스 산이 폭발했을 때 용암이 주변 몇 마일에 걸쳐 사는 모든 것을 태워버렸습니다. 과학자들은 실험적으로 땅다람쥐를 그을린 산의 일부에 24시간 동안 떨어뜨렸습니다. 그 단 하루의 혜택은 부인할 수 없었고 40년 후에도 여전히 볼 수 있었습니다.

과학자들은 화산재와 파편의 맹렬한 폭발이 식은 후, 고퍼가 유익한 박테리아와 균류를 파내어 산에서 사라진 식물과 동물의 생명을 재생하는 데 도움이 될 수 있다는 이론을 세웠습니다. 분화 2년 후, 그들은 이 이론을 시험했습니다.

"그들은 종종 해충으로 여겨지지만, 우리는 그들이 오래된 토양을 가져가 표면으로 옮기고 그곳에서 회복이 일어날 것이라고 생각했습니다." UC 리버사이드의 마이클 앨런이 말했습니다.

그들은 옳았습니다. 하지만 과학자들은 이 실험의 이점이 오늘날인 2024년에도 토양에서 여전히 눈에 띄게 나타날 것이라고는 예상하지 못했습니다. 이번 주 Frontiers in Microbiomes 저널에 실린 논문은 땅 다람쥐가 있었던 곳의 균류와 박테리아 군집과 땅다람쥐가 전혀 도입되지 않은 근처 땅의 지속적인 변화에 대해 자세히 설명합니다.

"1980년대에 우리는 단기 반응을 시험하고 있었습니다." UCR 미생물학자 마이클 앨런이 말했습니다. "누가 하루 동안 땅다람쥐를 던져 넣고 40년 후에 잔여 효과를 볼 수 있을 것이라고 예측했겠습니까?"

1983년, 앨런과 유타 주립 대학의 제임스 맥마흔은 용암이 땅을 다공성 부석의 무너진 판으로 바꾼 지역으로 헬리콥터를 타고 갔습니다. 그 당시에는 이 판에서 사는 법을 배운 식물이 겨우 12개 정도밖에 없었습니다. 새들이 몇 개의 씨앗을 떨어뜨렸지만, 그 결과로 생긴 묘목은 어려움을 겪었습니다.

과학자들이 하루 동안 두 개의 경석 밭에 몇 마리의 지역 땅다람쥐를 떨어뜨린 후, 땅은 다시 새로운 생명으로 폭발했습니다. 실험 후 6년 동안 땅다람쥐 밭에서 40,000개의 식물이 번성했습니다. 손대지 않은 땅은 대부분 황무지로 남았습니다.

이 모든 것은 육안으로는 항상 보이지 않는 것 때문에 가능했습니다. 균근균은 식물 뿌리 세포로 침투하여 영양분과 자원을 교환합니다. 그들은 토양의 병원균으로부터 식물을 보호하는 데 도움이 될 수 있으며, 중요한 것은 척박한 곳에 영양분을 공급함으로써 식물이 스스로 자리 잡고 생존하는 데 도움이 됩니다.

"몇몇 잡초를 제외하면 대부분의 식물 뿌리는 스스로 필요한 모든 영양분과 물을 얻을 만큼 효율적일 수 없습니다. 균류는 이러한 물질을 식물로 운반하고 그 대가로 자신의 성장에 필요한 탄소를 얻습니다." 앨런이 말했습니다.

이 연구의 두 번째 측면은 이러한 미생물이 자연 재해 후 식물 생명의 재생에 얼마나 중요한지를 더욱 강조합니다. 산의 한쪽에는 오래된 숲이 있었습니다. 화산재가 나무를 뒤덮어 태양 복사열을 가두고 소나무, 가문비나무, 더글러스 전나무의 바늘이 과열되어 떨어지게 했습니다. 과학자들은 바늘이 없어지면 숲이 무너질 것을 두려워했습니다.

그런 일이 일어나지 않았습니다. UCR 환경 미생물학자이자 논문 공동 저자인 에마 아론슨은 "이 나무들은 떨어진 바늘에서 영양분을 흡수하고 나무의 빠른 재생을 촉진하는 자체 균근균을 가지고 있습니다."라고 말했습니다. "어떤 곳에서는 나무가 거의 즉시 다시 자랐습니다. 모두가 생각했던 것처럼 모두 죽지는 않았습니다."

산의 반대편에서 과학자들은 분화 전에 벌채된 숲을 방문했습니다. 벌목으로 인해 에이커에 달하는 모든 나무가 제거되었기 때문에 토양 균류에 먹이를 줄 떨어진 바늘은 당연히 없었습니다.

"벌채 지역에서는 여전히 자라는 것이 많지 않습니다." Aronson이 말했다. "오래 자란 숲의 토양을 보고 죽은 지역과 비교하니 충격적이었습니다."

이러한 결과는 위기에 처한 생태계를 구제하기 위해 배워야 할 것이 얼마나 많은지를 강조한다고, 연구가 시작되었을 당시 UCR의 아론슨 연구실에서 박사후 연구원이었던 코네티컷 대학의 미생물학자이자 연구 책임자인 미아 몰츠가 말했습니다.

"우리는 자연 속의 모든 것, 특히 미생물과 곰팡이처럼 우리가 볼 수 없는 것의 상호의존성을 무시할 수 없습니다."라고 몰츠는 말했습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/11/241106171950.htm