साधारण ४० ते ४५ कोटी वर्षांपूर्वी आजच्या वनस्पतींचे आताच्या अल्गी सारखे पूर्वज पहिल्यांदा समुद्रातून जमिनीवर आले. तेंव्हा त्यांना मुळांसारखे अवयव नव्हते. त्यातल्या काही वनस्पतींमध्ये बदल घडला (Adaptation) आणि त्या बुरशीसोबत सहजीवन करण्यासाठी (Symbiotic relationship) उत्क्रांत (Evolve) झाल्या. मातीतले विविध अन्नघटक आणि पाणी मिळविण्यासाठी त्यांना बुरशीची मदत होऊ लागली व वनस्पतींनी सूर्यप्रकाशाच्या सहाय्याने जमा केलेली साखर म्हणजे कार्बन आणि इतर घटक बुरशीला मिळू लागले. साहजिकच ज्या ज्या वनस्पतींमधे हे बदल झाले त्या त्या वनस्पतींना इतर वनस्पतींच्या मानाने जास्त फायदा मिळाला. त्यामुळेच आज अस्तित्वात असलेल्या वनस्पतींपैकी जवळजवळ सर्व वनस्पतींचं बुरशीसोबत सहजीवन आहे.
(फोटो स्रोत: विकिपीडिया)
यीस्ट सारख्या एकपेशीय बुरशीपासून ते हजारो एकर जमिनीवर, दोनेक हजार वर्षांपासून जिवंत असलेल्या बहुपेशीय बुरशीचे अनेक प्रकार आहेत. काही झाडांच्या टणक लाकडावर गुजराण करतात तर काही झाडातून येणाऱ्या स्रावावर. काही पालापाचोळ्यावर तर काही प्राण्यांच्या, कीटकांच्या शरीरावर सुद्धा. विविध सेंद्रिय, असेंद्रिय घटकांचं चक्र व्यवस्थित चालवण्यासाठी सर्वच बुरशा महत्त्वाच्या आहेत. त्यातही वनस्पतींसाठी तीन प्रकारच्या बुरशा थोड्या जास्तच.
1. Ectomycorrhizae (बाहेरून मुळांना वेढणारी बुरशी) (EcM)
साधारण 2% वनस्पतींच्या खासकरुन वृक्षाच्या मुळांवर जाळ्यासारखी ही बुरशी वाढते. एका बाजूला वनस्पतींच्या मुळांना जोडली गेलेली असते. तिचे सूक्ष्मतंतू वनस्पतींच्या कॉर्टिकल पेशींच्या मधल्या जागेत पसरतात. पेशीच्या आत घुसत नाहीत. वनस्पतीच्या मुळांवर एखाद्या दाट जाळ्यासारखं पसरलेल्या ह्या बुरशीचे सूक्ष्मतंतू दुसऱ्या बाजूला आजूबाजूच्या जमिनीत दूरवर पोहोचतात. जिथे मुळातील पेशी आणि बुरशीचे सूक्ष्मतंतू एकमेकांना चिकटतात, तिथे अन्न घटकांची देवाणघेवाण होते.
2. Ericoid Mycorrhiza (Ericaceae एरिकेसी परिवारातल्या वनस्पतींच्या मुळात वाढणारी बुरशी) (ErM)
इतर सहजीवी बुरशांच्या मानाने, इरिकॉइड बुरशी फार कमी प्रमाणात पहायला मिळतं. एका बाजूला, वनस्पतींच्या मुळांच्या कॉर्टिकल पेशींमध्ये, कॉइल म्हणजे वेटोळे असतात व दुसऱ्या बाजूला सूक्ष्मतंतू मातीमध्ये दूरवर पसरलेले असतात. अन्नघटकांची देवाणघेवाण कॉइल्स जिथे असतात त्या पेशींमध्ये होते.
3. Arbuscular Mycorrhiza (मुळांमध्ये झुडूपासारखी वाढणारी बुरशी) (AM)
ह्या बुरशीचं, जमिनीवर वाढणाऱ्या जवळपास 80 ते 95% वनस्पतींशी सहजीवन असतं. एका बाजूला मुळांच्या कॉर्टिकल पेशीत सूक्ष्मतंतू प्रवेश करतात. तिथे एखादं झुडूप जसं एका खोडापासून फांद्या फुटत फुटत वाढतं त्यापद्धतीने हे तंतू विभागले जातात. त्याला अरबस्कल (Arbuscule) म्हणतात. वनस्पतीसोबत अन्नघटकांची अदलाबदल इथे होते. दुसऱ्या बाजूला तंतू इतर बुरशीप्रमाणे जमिनीत दूरवर जातात. जमिनीतल्या सेंद्रिय कार्बनपैकी जवळजवळ 20% कार्बन AM बुरशीच्या तंतूंमध्ये साठवलेलं असतं असा संशोधकांचा अंदाज आहे.
1. (वनस्पतींच्या पेशीत झुडुपासारखी वाढणारी बुरशी, स्रोत: विकिपीडिया)
2. (मुलांच्या बाहेरून आणि आत वाढणाऱ्या बुरशीचं रेखाटन, स्रोत: https://www.researchgate.net/figure/Ectomycorrhizal-fungi-left-blue-and-endomycorrhizal-arbuscular-fungi-right-purple_fig4_368983296)
वनस्पती आणि बुरशीचं सहजीवन
चांगल्या मातीत बुरशीचे असंख्य सूक्ष्म स्पोअर्स असतात. योग्य वातावरण मिळताच हे स्पोअर्स रुजतात आणि सूक्ष्मतंतूं (hyphae) वाढतात. ह्या बुरशीसोबत सहजीवन करण्यासाठी वनस्पती व बुरशीमध्ये रासायनिक संदेशांची देवाणघेवाण होते. मुळांच्या आत योग्य ठिकाणी पोहोचताच, बुरशीचे तंतू विभागले जातात व अन्नघटकांची देवाणघेवाण सुरु होते. वनस्पती बुरशीच्या वाढीसाठी आवश्यक असलेली साखर म्हणजे कार्बन पुरवतात तर बुरशी वनस्पतींसाठी आवश्यक असलेलं पाणी, सूक्ष्मअन्नद्रव्ये आणि खासकरुन फॉस्फरस पुरवतात.
वनस्पतींच्या मुळांच्या मानाने बुरशीचे तंतू ज्यांना हायफी (hyphae) म्हणतात त्यांची जाडी फारच कमी असते. त्यामुळे वनस्पतींची मुळे पोहोचू शकत नाहीत त्या मातीच्या बारीक बारीक कणात बुरशीचे सूक्ष्मतंतू सहज पोहोचू शकतात. मातीच्या सूक्ष्मकणांना (microaggregates) एकमेकांना चिकटवायचं, त्यांना बांधून ठेवायचं काम बुरशीचे सूक्ष्मतंतू करतात त्यामुळे मातीचे मोठे कण (macroaggregate) तयार होतात. मातीच्या कणांना आकार मिळतो, स्थिरता येते. ते सहजासहजी पाण्यात विरघळत नाहीत. कणांमधल्या मोकळ्या जागेत हवा खेळती राहते. जास्तीचं पाणी वाहून जाऊन योग्य तेवढा वाफसा राहतो. बुरशीचे तंतू, मुळांच्या मानाने लांबही असतात, त्यामुळे ते दूरवर पोहोचू शकतात. मुळांच्या काटकोनात वाढल्यामुळे मुळांच्या आजूबाजूचा बराच भाग बुरशीच्या आवाक्यात येतो. अन्न मिळवण्याचं क्षेत्र जवळपास ५० पटीने वाढते. वनस्पती आपल्या मुळातून साखर (कार्बन), लीपिड्स आणि प्रोटीन असलेला विशिष्ट अन्नद्रव्यांचा स्त्राव (Exudates) ह्या बुरशीसाठी सोडतात. त्याबदल्यात अन्नद्रव्ये, पाणी आणि खासकरून फॉस्फरस मिळविण्यासाठी वनस्पतींना बुरशीची खूप मदत होते.
एवढंच नाही तर बुरशीसोबतच्या सहजीवनामुळे, वेगवेगळ्या विषाणूंपासून, इतर घातक बुरशींपासून वनस्पतींना संरक्षण मिळतं. बुरशी वनस्पतींसाठी उपयोगी असणारे वेगवेगळे हार्मोन्स, एंझाईम्स, अँटीऑक्सिडंटस् तयार करतात. मातीमध्ये पाणी जास्त झाल्याचा किंवा कमी झाल्याचा ताण येतो (soil stress), तो कमी होतो. मुळांच्या चांगल्या वाढीसाठी मदत होते. वनस्पतींच्या वेगवेगळ्या अवयवांच्या वाढीवर आणि चयापचय क्रियांवर ह्या सहजीवनाचा परिणाम होतो. वनस्पतींच्या गुणसूत्रांवर परिणाम करण्याचीही क्षमता बुरशीमध्ये असते. ह्या बुरशीचं एक wood wide web (जंगलभर पसरलेलं जाळं) तयार होतं, ज्यातून सर्व वनस्पती एकमेकांना जोडल्या जातात. फक्त अन्नघटकच नाही तर माहितीचीही देवाणघेवाण ह्या नेटवर्क मधून होत असते असं आता लक्षात आलंय.
पुढे काय?
बुरशी आपल्या अन्नसुरक्षेसाठी अत्यावश्यक आहे हे ह्यावरून लक्षात तर येईलच पण अजूनही ह्या क्षेत्रातल्या संशोधनाची ही फक्त सुरुवात आहे. खूप संशोधन सुरू आहे, नवनवीन आश्चर्यकारक गोष्टी लक्षात येत आहेत. वनस्पती आणि बुरशांचं सहजीवन खूप वैविध्यपूर्ण आणि गुंतागुंतीचं आहे. निव्वळ विविधता आणि संख्या लक्षात घेतली तरी मती गुंग होते. जमिनीची खोलवर आणि वारंवार नांगरणी, विषारी बुरशीनाशकं, तणनाशकं, रसायनं इत्यादींमुळे हे सहजीवन धोक्यात येतं. त्याचबरोबर काही मार्केटमध्ये सध्या उपलब्ध असलेल्या मोजक्या बुरशा आणि जीवाणूंच्या कल्चरचा वापर पिकावर केला तर त्या नवीन सूक्ष्मजीवांचा आधीच मातीत असलेल्या, स्थानिक, समृद्ध जैवविविधतेवर काय परिणाम होईल हे ठामपणे कोणीही सांगू शकणार नाही.
- (क्रमश:)
- संदर्भ:
- Mycorrhizal Fungi Affecting Ecosystem Efficiency: I. Stress - Mohammad Miransari
- Soil food web series - Ilaine Ingham
- Teaming with Fungi - Jeff Lowenfells
- Youtube videos
समीर अधिकारी
(शेतकरी, मोहरान फार्मस्, शहापूर)