ป้อกเด้ง ชีวิตที่เกิดจากใบไม้ที่ตายแล้วในลำธาร

ป้อกเด้ง ใบไม้สีน้ำตาลที่กรุบกรอบอาจดูเหมือนจุดจบ แต่ใยอาหารที่มันจัดหามาได้นั้นกว้างขวางกว่าใยอาหารที่หล่อเลี้ยงเมื่อมันยังเล็ก สีเขียว และในวัยเจริญพันธุ์

ในช่วงบ่ายที่อากาศเย็นสบาย ฉันเดินเข้าไปในเส้นทางที่มีร่มเงาซึ่งนำไปสู่เขตอนุรักษ์ธรรมชาติเล็กๆ ใกล้บ้านของฉันทางตอนใต้ของรัฐเมน ฉันเหยียบย่ำใต้ต้นสนอย่างช้าๆ กระตือรือร้นที่จะสำรวจเกินขอบเขตของตู้กับข้าวและโฮมออฟฟิศของฉันหลังจากคำสั่งให้อยู่บ้านช่วงโควิด-19 หลายสัปดาห์

ขณะที่ฉันกระทืบใบไม้ที่ตายไปในเงามืด ฉันถูกดึงเข้าไปให้ไกลขึ้นโดยเสียงน้ำที่ไหลเชี่ยว และในไม่ช้าก็มีลำธารกว้างใหญ่ไหลออกมาทางซ้าย ฉันไม่เคยไปเยี่ยมชมผืนป่าขนาดเจ็ดเอเคอร์นี้มาก่อน ดังนั้นฉันจึงซึมซับความใหม่ของมัน กิ่งไม้ที่เปียกชื้นซึ่งส่องประกายด้วยแสงแดดที่สาดส่อง ใบไม้ที่ตายเป็นกอใหญ่ๆ ทำให้เกิดกระแสน้ำวน: พวกมันช่วยลดน้ำหนักของโรคระบาดได้บางส่วน

เศษซากทั้งหมดนี้อาจดูเหมือนรก แต่จริงๆ แล้วมันเป็นสัญญาณของสุขภาพ กระแสน้ำขุ่นสร้างชีวิตใหม่ กระแสน้ำที่ปลอดเชื้อจะไม่แพร่พันธุ์ ฉันจ้องมองใบไม้สีน้ำตาลใบหนึ่ง ห้อยโหนอยู่ตามกระแสน้ำ มันมุ่งหน้าไปไหน? มันจะสร้างชีวิตใหม่อะไร?

อะไรจะเกิดขึ้นจากใบไม้ที่ตายแล้วนี้?

สำหรับฉันมันเป็นความคิดที่ว่างเปล่า สำหรับเจน มาร์คส์ ทั้งหมดคือการทำงานในหนึ่งวัน ในฐานะนักชีววิทยาที่มหาวิทยาลัยนอร์เทิร์นแอริโซนาในแฟลกสตาฟซึ่งศึกษา เรื่อง เศษใบไม้เธอเคยเดินย่ำไปตามลำธารและครุ่นคิดถึงเศษซากที่รกร้างมาเป็นเวลาหลายสิบปี และเมื่อเราคุยโทรศัพท์จากสำนักงานที่บ้านของเรา เธอบอกฉันว่ามันไม่เคยเก่าเลย “มีเรื่องเซอร์ไพรส์เล็กๆ น้อยๆ อยู่เสมอ” เธอกล่าว

มาร์คส์อธิบายว่าใบไม้ที่ตายแล้วเป็นฐานอาหารหลักสำหรับชีวิตตลอดห่วงโซ่อาหารในและรอบลำธารตั้งแต่เชื้อราและแบคทีเรียที่เริ่มตั้งรกรากใบและแมลงที่เคี้ยวมันลงไปที่นกและปลาที่ กินแมลงเหล่านั้นเป็นต้น. สิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันชอบใบไม้ประเภทต่างๆดังนั้นยิ่งต้นไม้ริมตลิ่งมีความหลากหลายมากเท่าไหร่ สิ่งมีชีวิตก็มีความหลากหลายมากขึ้นเท่านั้น

ใยอาหาร “สีน้ำตาล” หรือ “ตาย” เหล่านี้สามารถขยายกว้างกว่าใยอาหาร “สีเขียว” ที่ใบไม้หล่อเลี้ยงเมื่อมันยังมีชีวิตอยู่ Marks กล่าว ใบไม้สดอาจเลี้ยงตัวหนอนหรือแมลงปีกแข็งซึ่งในทางกลับกันจะกินแมลงกินเนื้อเป็นอาหาร แต่แหล่งอาหารของใบไม้ที่ตายจะปลดปล่อยออกมาโดยการเน่าเปื่อยในน้ำจะเพิ่มมิติอื่นให้กับการมีส่วนร่วมของพวกมัน “การทำความเข้าใจว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อมันตาย” เธอกล่าว “จริงๆ แล้วมีความสำคัญหรือสำคัญกว่าการเข้าใจสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อมันยังมีชีวิตอยู่”

ความแตกต่างมีมากมาย Marks เขียนไว้ในบทความเรื่อง “ Revisiting the Fates of Dead Leaves That Fall into Streams ” ในการ ทบทวนนิเวศวิทยา วิวัฒนาการ และ Systematicsประจำปี ไม่มีต้นไม้สองต้นใดผลิตใบสองใบเหมือนกัน เธอจึงทำงานเพื่อทำความเข้าใจว่าสายพันธุ์ใดให้คุณค่าทางโภชนาการหรือใบที่ย่อยได้ดีกว่า และต้นไม้กลุ่มใดที่เหมาะสมที่สุดในการเลี้ยงระบบนิเวศในน้ำประเภทต่างๆ เขตชายฝั่ง – พื้นที่บนบกที่ติดกับแม่น้ำและลำธาร – เป็นเพียงเศษเสี้ยวของผืนดินในทวีปใดทวีปหนึ่ง แต่มักมีความหลากหลายทางชีวภาพในปริมาณที่มากเกินปกติที่เติมเชื้อเพลิงให้กับระบบนิเวศที่อยู่ไกลออกไป

ดังนั้นการค้นพบของ Marks มีการใช้งานจริงที่ปฏิเสธการกระดิกของใบไม้สีน้ำตาลที่ฉันสังเกตเห็นขณะเดินเล่นตามที่นักนิเวศวิทยา Amy Marcarelli อธิบายเมื่อฉันโทรหาเธอในอีกไม่กี่วันต่อมา: การรู้ว่าเศษซากใบไม้แตกสลายช่วยให้ทราบถึงความพยายามต่าง ๆ ตั้งแต่การจัดการประมงไปจนถึงคุณภาพน้ำ การปรับปรุงโครงการฟื้นฟูแม่น้ำขนาดใหญ่

การวิจัยยังมีความหมายสำหรับวิทยาศาสตร์ภูมิอากาศอีกด้วย Marcarelli ผู้ศึกษาระบบนิเวศทางน้ำที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมิชิแกนกล่าวเสริม ใบไม้ที่ตายแล้วสามารถปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศเมื่อสลายตัว หรือสามารถดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ไว้ใต้ดินได้อย่างปลอดภัยหากถูกฝังไว้และยังคงไม่ได้ใช้ ดังนั้นการทำความเข้าใจ “ชะตากรรมของใบไม้ที่ร่วงหล่นในลำธาร” เหล่านี้ – สำนวนบทกวีที่ยืมมาจากบทความที่ตีพิมพ์ในปี 1970 – “สำคัญมาก” Marcarelli กล่าว

Marks โจมตีปัญหาด้วยการบรรจุใบไม้ประเภทต่างๆ ลงในถุงตาข่ายขนาดเล็ก ทิ้งไว้ในลำธารและสังเกตการหายไปในที่สุดในช่วงหลายเดือน

อย่างแรก เธอกล่าว ใบไม้ที่ร่วงหล่นใหม่มีลักษณะเหมือนถุงชาในน้ำ — คาร์โบไฮเดรตและน้ำตาลบางส่วนจะซึมออกมาเกือบจะในทันทีและลอยล่องไปตามกระแสน้ำ แต่ยังเหลืออีกมาก และนั่นก็เป็นอาหารสัตว์สำหรับเชื้อราที่เจริญงอกงามอยู่ในขณะนี้ เชื้อราช่วยให้แบคทีเรียย่อยสลายใบได้ง่ายขึ้น และหลังจากนั้นประมาณ 4-6 วัน แมลงก็เริ่มเข้ามาร่วมกินอาหารอย่างบ้าคลั่ง

แมลงตัวแรกที่จะมาถึงมักจะเป็นริ้นขนาดเล็ก Marks กล่าว จากนั้นแมลงที่ใหญ่กว่าที่เรียกว่าเครื่องทำลายเอกสารจะลงมา โดยมีปากที่ออกแบบมาเพื่อฉีกใบไม้ชิ้นใหญ่ออกเป็นชิ้นๆ เครื่องย่อยรวมถึงตัวอ่อนของแมลงเช่นแมลงปอและแมลงสโตน และมีแนวโน้มที่จะค่อนข้างยุ่ง พวกมันทิ้งร่องรอยของอนุภาคเล็ก ๆ ไว้ข้างหลังซึ่งเลี้ยงตัวอ่อนแมลงอีกกลุ่มหนึ่งที่เรียกว่าตัวรวบรวม/รวบรวม ในทางกลับกัน สิ่งเหล่านี้จะทิ้งอนุภาคที่ส่งผ่านไปยังสัตว์ เช่น หอยแมลงภู่น้ำจืดหรือตัวอ่อนแมลงวันดำที่กรองอาหารออกจากน้ำโดยตรง ใบไม้นั้น Marks กล่าวว่า “แค่แปรรูปและแปรรูปไปเรื่อยๆ จนกว่าจะหมดไป”

การพังทลายทั้งหมดนี้อาจใช้เวลานานถึงสามถึงสี่เดือนในแม่น้ำที่ค่อนข้างอบอุ่น เช่น แม่น้ำที่เธอศึกษาทางตะวันตกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกา หรือถึงหนึ่งปีในน้ำที่เย็นกว่า แต่ขึ้นอยู่กับชนิดของต้นไม้ เหตุการณ์สามารถคลี่คลายได้เร็วกว่ามาก ดังนั้น การดูแลรักษาต้นไม้ที่หลากหลายริมตลิ่งจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าแหล่งอาหารของแมลงและสัตว์ที่กินจะคงอยู่ตลอดปีและไม่หายไปในคราวเดียว ป้อกเด้ง