माटोको भाषा बोल्दै: भूमिगत संवादको रोचक संसार
Open PDF in new window.
Cristiana Ariotti 1, Elena Giuliano 1, Paolina Garbeva 2 and Gianpiero Vigani 1,2*
1 Plant Physiology Unit, Department of Life Sciences and Systems Biology, University of Turin, Turin, Italy2 Department of Microbial Ecology, Netherlands Institute of Ecology (NIOO-KNAW), Wageningen, Netherlands
यदि तपाईं माटोमा रहेका सूक्ष्मजीव हुनुहुन्छ भने कसरी आफ्नो छिमेकीसँग कुरा गर्नुहुन्छ ? अंग्रेजी, फ्रेन्च, वा इटालियन जस्ता भाषाहरू माटोमुनि कुरा गर्नका लागि कुनै काम लाग्दैनन्।भाषाको सट्टा तपाईंले अणु (molecules) लाई शब्दको रूपमा प्रयोग गर्नुपर्ने हुन्छ।माटोमा रहेका सूक्ष्मजीवहरू जस्तै ब्याक्टेरिया र ढुसी, एक-आपसमा वा अन्य जीवहरू (जस्तै जनावर वा बोटबिरुवा) सँग संवाद गर्नका लागि विभिन्न प्रकारका अणुहरू उत्पादन गर्दछन्।धेरै जीवहरूले यी अणुहरूलाई रासायनिक शब्दको रूपमा प्रयोग गर्छन्।यी अणुहरूमध्ये केही वाष्पशील (volatile) हुन्छन्, जसको अर्थ ती हावाजस्तै वा ग्याँसजस्तै उडानशील हुन्छन्। यी वाष्पशील अणुहरु माटोमा रहेका स-साना हावाका छिद्राहरूबाट पनि सजिलै यात्रा गर्न सक्छन् र धेरै टाढासम्म पनि जान सक्छन्।यो लामो दूरीको संवाद जस्तै हो।अन्य अणुहरू घुलनशील (soluble) हुन्छन्, जसले गर्दा ती पानीमा घुल्न सक्दछन् र नजिकका जीवहरूबीच संवाद गराउँछन्।यी संवाद प्राप्त गर्ने जीवहरूको प्रतिकृया जनाउने शैली विभिन्न हुन्छन् जस्तै छिटो बढ्ने वा अन्य अणुहरू उत्पादन गरी जवाफ दिने गर्दछन्।यस लेखमा हामीले माटोमा जीवहरुबीच हुने रासायनिक संवादको रोमाञ्चक र रहस्यमय संसारको चर्चाका साथै यसले सूक्ष्मजीव र बोटबिरुवाबीच हुने अन्तरक्रियामा कस्तो भूमिका खेल्छ भन्ने बारे विश्लेषण गर्नेछौं।
माटोमा जीवन
माटो, पृथ्वीमा हुने सबैभन्दा रोचक र जटिल प्रयावरणीय****प्रणालीमध्ये एक हो।यो हाम्रो ग्रहको बोटविरुवा उम्रिने बाहिरी सतह मात्र नभर्इ धेरै प्रकारका जीवहरु बसोबास गर्ने एक अद्भुत र नदेखिएको संसार पनि हो। विभिन्न आकारका चट्टानका टुक्रा, स-साना हावाका छिद्राहरू, र प्राङ्गारिक पदार्थ (मृत बोटबिरुवा र जनावरहरू) मिलेर माटो बनेको हुन्छ।यो वातावरण सूक्ष्मजीव, किरा, र बोटबिरुवाहरूको बसोबासका लागि उपयुक्त हुन्छ।माटो जीवित वस्तुले भरिपूर्ण छ भन्ने कुरा तपाईं विश्वास गर्न सक्नुहुन्छ ? माटोका विशेषताहरू (चट्टानको आकार, खानाको प्रकार, पानीको मात्रा आदि) का आधारमा त्यहाँ विभिन्न जीवहरू बसोबास गर्दछन्।यी विभिन्न जीवहरू मिलेर एक विशेष समुदाय बनाएका हुन्छन्।
तपाईंलाई माटोका सूक्ष्मजीवहरूको बारेमा थाहा छ ? माटोका कणहरू वा अन्य जीवित वस्तुहरूसँग टाँसिएर बस्ने धेरै साना जीवहरूलार्इ सूक्ष्मजीव भनिन्छ।जस्तै माटोमा ढुसीहरू हुन्छन् जसको आकार धेरै पातलो जराजस्तै हुन्छ जसले गर्दा तिनीहरूले छिमेकीहरूसँग सम्पर्क गर्ने र सूचना आदानप्रदान गर्ने गर्दछन्।त्यस्तै गरी एकल कोषिकाबाट बनेका सूक्षमजीवमा ब्याक्टेरिया पर्दछन् जसलाई प्रायः माइक्रोस्कोपको सहायता बिना देख्न सकिँदैन।बोटबिरुवाका जराहरू वरपरको माटोमा बस्ने स-साना जीवहरुलार्इ राइजोस्फियर सूक्ष्मजीव भनिन्छ। राइजोस्फियर सूक्ष्मजीवहरु जराको सतहमा वा जराभित्र पनि बस्न सक्छन् [१]।राइजोस्फियरमा लाभदायक (फाइदा गर्ने) सूक्ष्मजीवहरू हुन्छन् जसले बोटबिरुवालाई हुर्कन बढ्न सहयोग पुर्याउँनुका साथै हानिकारक (बेफाइदा गर्ने) सूक्ष्मजीवहरू पनि रहन्छन् जसले बोटबिरुवालार्इ रोगी र कमजोर बनाउँछन् ।
माटोका सूक्ष्मजीव र बोटबिरुवाहरुले कसरी संवाद गर्छन् ?
सबैभन्दा रोचक कुरा त के छ भने माटोका सूक्ष्मजीवहरूले आ-आफू बीच मात्र नभई अन्य जीवहरु जस्तै बोटबिरुवा र जनावरहरुसँग पनि संवाद गर्न सक्ने क्षमता राख्दछन्।यस्तो सूक्ष्मजीव र बोटबिरुवाबीच हुने संवादको बारेमा धेरै वैज्ञानिकहरूले अध्ययन गरेका छन्।अणुहरूलाई शब्दको रूपमा प्रयोग गरेर गरिने यस किसिमको संवादलार्इ रासायनिक संवाद (chemical communication) भनिन्छ।सजिलोसँग बुझ्नका लागि अणुलाई धेरै साना बलहरूको समूह (जसलाई परमाणुहरू भनिन्छ) को रुपमा लिन सकिन्छ जुन एकआपसमा जोडिएका हुन्छन्।यी परमाणुहरू स-साना तथा महत्त्वपूर्ण रासायनिक टुक्राहरू जस्तै कार्बन (C), हाइड्रोजन (H), अक्सिजन (O), र नाइट्रोजन (N) हुन् जुन एकआपसमा मिलेर पानी (H2O) वा कार्बन डाइअक्साइड (CO2) जस्ता अणुहरू बनाउँछन्।यी परमाणुहरूको विशेष किसिमको संयोजनबाट विभिन्न गुणहरू भएका अणुहरू बन्दछन्।
माटोका सूक्ष्मजीवहरूले धेरै प्रकारका अणुहरू उत्पादन गर्न सक्छन् जसलाई मुख्यतया घुलनशील अणुहरू **(**soluble molecules) र वाष्पशील अणुहरू **(volatile molecules) गरी दुई भागमा विभाजन गर्न सकिन्छ। घुलनशील अणुहरू पानीमा घुल्ने खालका जस्तै चियामा चिनी घुलेजस्तो हुन्छन् र यस्ता अणुहरु माटोमा पानीमार्फत एक ठाउँबाट अर्को ठाउँमा सर्ने गर्दछन्।यी अणुहरू सूक्ष्मजीवहरूको नजिकै उम्रिएका बोटबिरुवासँग संवाद गर्न प्रयोग गरिन्छ।वाष्पशील अणुहरूलाई वाष्पशील प्राङ्गारिक यौगिकहरू(**volatile organic compounds - VOCs) पनि भनिन्छ जसको प्रयोग लामो दूरीको संवादको लागि गरिन्छ (चित्र १)। यी वाष्पशील यौगिकहरू ग्याँसका रूपमा हुन्छन् र माटोका हावाका छिद्रहरूबाट एक ठाउँबाट अर्को ठाउँमा जाने गर्दछन्।ठीक हाम्रो नाकले फूलको वा ताजा पाकेको रोटीको बास्ना ठम्याउँन सकेजस्तै बोटबिरुवाका जराहरूले पनि यी ग्याँसहरूको बास्ना लिन सक्छन्। रासायनिक संवाद एकतर्फी (सूक्ष्मजीवबाट बोटबिरुवासम्म) मात्रै नभर्इ दुईतर्फी हुन्छ अर्थात बोटबिरुवाहरूले पनि सूक्ष्मजीवहरूले बुझ्नसक्ने अणुहरू उत्पादन गर्छन्।
अणुहरूको संवादका प्रभावहरू के हुन् त ?
सूक्ष्मजीवहरू र बोटबिरुवाहरू एक-आपसमा संवाद गर्न थालेपछि के हुन्छ भन्ने सन्दर्भमा तल केही उदाहरणहरू दिइएको छ।
बोटबिरुवा र सूक्ष्मजीवहरूले एक-आपसमा खानाको उपलब्धतामा सहयोग गर्छन्
प्रायजसो माटोका सूक्ष्मजीवहरूले बोटबिरुवाहरूका लागि आवश्यक पोषकतत्व उपलब्ध गरार्इ हुर्कन र बढ्न सहयोग गर्दछन्।उदाहरणका लागि राइजोबियम (*Rhizobium) * नामक ब्याक्टेरियाले हावामा हुने नाइट्रोजन (N₂) लाई अमोनिया (NH₃) मा रूपान्तरण गर्दछ।यो प्रक्रियालार्इ नाइट्रोजन स्थिरीकरण (nitrogen fixation) भनिन्छ र यो प्रकृया माटोमा हुने गर्दछ।नाइट्रोजन स्थिरीकरण प्रक्रिया बोटबिरुवाहरूका लागि अति नै महत्त्वपूर्ण छ किनभने बोटविरुवाहरुलार्इ हुर्कन-बढ्न नाइट्रोजनको आवश्यकता पर्दछ जुन माटोबाट अमोनियामार्फत मात्र प्राप्त गर्न सक्छन्।राइजोबियमले नाइट्रोजनलाई अमोनियामा परिवर्तन गरेर बोटबिरुवालाई बढ्न र बलियो बन्नका लागि सहयोग गर्दछ।
यो भन्दा पनि अझ रोचक कुरा के छ भने राइजोबियमले विशेषगरी कोशेबाली जस्तै सिमी र केराउ जस्ता बोटबिरुवासँग संवाद गर्न सक्दछ।तर यो संवाद कसरी हुन्छ त ? सर्वप्रथम बोटबिरुवाले आइसोफ्लावोन्स् (*isoflavones) * नामक अणुहरू राइजोस्फियरमा छुट्याउँछ जसले राइजोबियम (Rhizobium) ब्याक्टेरियालाई आकर्षित गर्दछ।ब्याक्टेरियाले बोटबिरुवाको कुरा सुन्छ र त्यसतर्फ जान्छ।बोटबिरुवातर्फ जाँदै गर्दा राइजोबियमले नोड-कारक (nod-factors) नामक अन्य अणुहरू उत्पादन गर्न सुरु गर्छ जसले बोटबिरुवालाई जरामा ठाउँ बनाउनका लागि सन्देश दिन्छ।यसरी बोटबिरुवाले राइजोबियमलार्इ बस्नका लागि बनाएको ठाउँलार्इ “नोड्यूल” (Nodules) भनिन्छ।बोटबिरुवाबाट बस्ने ठाउँ र खाना (चिनी) पाएपछि राइजोबियमले प्रशस्त मात्रामा अमोनिया उपलब्ध गराउँछ (चित्र २)।फलस्वरूप राइजोबियमलार्इ बस्न दिने बोटबिरुवाहरू राम्रोसँग बढ्छन्।बोटबिरुवा र राइजोबियम दुवैका लागि सँगै बस्नु फाइदाजनक हुन्छ किनभने दुवैले एक्लै हुँदा भन्दा धेरै खाना पाउँछन् र राम्रोसँग बढ्न सक्छन् [२]।
सूक्ष्मजीवहरूले बोटबिरुवालाई रोगकिराबाट जोगाउँछन्
वातावरणमा भएका जीवित वस्तुहरु जस्तै बोटबिरुवा, जनावर र सूक्ष्मजीवहरुलार्इ जैविक****कारक भनिन्छ (चित्र ३)।कुनै रोगका जीवाणु (pathogens) वा अन्य शत्रुजीब (pests) जस्ता जैविक कारकहरूको कारणले कुनै जीवित प्राणी (जस्तै बोटबिरुवा) हरुमा पुर्याउने तनाव वा असर भनेको जैविक चाप हो।फाइदाजनक सूक्ष्मजीवहरूले बोटबिरुवालाई रोगका जीवाणु तथा शत्रुजीवसँग लड्नका लागि दुई तरिकाबाट सहयोग गर्छन्।पहिलो सूक्ष्मजीवहरूले जीवाणु/शत्रुजीवलार्इ टाढै राख्ने वा मार्ने गर्दछन्।उदाहरणका लागि केही लाभदायक सूक्ष्मजीवहरूले वाष्पशील प्राङ्गारिक यौगिकहरू (volatile organic compounds ) उत्पादन गर्छन्, जसले रोगको जीवाणुलार्इ बढ्न दिँदैनन् वा बोटबिरुवालार्इ शत्रुजीवबाट हुनसक्ने आक्रमणबाट रोक्दछन्। दोस्रो रुपमा सूक्ष्मजीवहरूले बोटबिरुवालाई आफ्नो रक्षा प्रणाली बढाउन सन्देश दिएर जीवाणु/शत्रुजीवसँग लड्नका लागि तयार गराउन सक्छन्।जसरी जाडोयाममा हामीहरुलार्इ आमाले सुन्तला खानका लागि भन्नुहुन्छ किनभने सुन्तलामा भिटामिन सी हुन्छ र हाम्रो रोग प्रतिरोधात्मक क्षमता बढाउँछ त्यसरी नै सुक्ष्मजीवहरुले बोटविरुवाहरुलार्इ सन्देश दिने गर्दछन्।उदाहरणका लागि Pseudomonas fluorescens नामक ब्याक्टेरियाले उत्पादन गर्ने अणुहरूले बोटबिरुवालाई रोगका जिवाणुसँग लड्ने क्षमता प्रदान गर्दछन् [३]।
सूक्ष्मजीवहरूले बोटबिरुवालाई कठिन अवस्थामा जिउँन सहयोग गर्दछन्
वातावरणका निर्जीव वस्तुहरू जस्तै सूर्यको प्रकाश, तापक्रम, पानी आदिलार्इ अजैविक****कारक भनिन्छ (चित्र ३)।यस्ता कारकहरूले जिवित वस्तुमा पुर्याउने नकारात्मक प्रभाव अजैविक चाप हो।यस्ता अजैविक चापका उदाहरणहरुमा पानीको कमी वा नुनको अधिक मात्रा आदि पर्दछन् जसले बोटबिरुवालाई कमजोर बनाउँछन्।लाभदायक सूक्ष्मजीवहरूले बोटबिरुवालाई यस्ता अजैविक कारकबाट सिर्जित कठिन अवस्था भएका क्षेत्रहरूमा जिउनका लागि सहयोग गर्दछन्।उदाहरणका लागि Pseudomonas chlororaphis O6 नामक ब्याक्टेरियाले केही बोटबिरुवालाई पानी पर्याप्त नभएको अवस्थामा पनि बाँच्न सहयोग गर्छन् [४]।अन्य सूक्ष्मजीवहरू, जस्तै Bacillus subtilis, ले नुनको अधिक मात्रा भएका माटोमा बोटबिरुवाको जरामा प्रवेश गर्ने नुनको मात्रा घटार्इ बोटबिरुवालाई बाँच्न मद्दत गर्छन् [५]।
रासायनिक संचारलाई बुझ्नु किन महत्त्वपूर्ण छ ?
सूक्ष्मजीवहरू र अन्य जीवहरूबीचको रासायनिक संचार हजारौ वर्षदेखि हुँदै आएको छ। करीब ४५०० लाख वर्ष पहिले बिरुवाहरू समुद्रबाट जमिनमा सरेका थिए।वैज्ञानिकहरूका अनुसार माटोमा रहने ढुसीले पानीबाट माटोमा भएको बिरुवाको स्थानान्तरणलार्इ सहयोग गरेका थिए।यी ढुसीहरुले बिरुवाहरूलाई पोषकतत्त्व उपलब्ध गराउन सहयोग गरेर जमिनमा बाँच्न सफल बनाएका थिए [६]।त्यसैले हजारौँ वर्षदेखि माटोमा रहँदै आएको जीवहरूको बीचको रासायनिक संचार बिरुवाहरूको स्वास्थ्य र वृद्धिका लागि महत्त्वपूर्ण छ।यस लेखमा हामीले बिरुवा र सूक्ष्मजीवहरूको अन्तरक्रियाले बिरुवाहरूलाई खाना प्राप्त गर्न, रोगका जीवाणु तथा शत्रुजीवहरुसँग लड्न, तथा कठिन परिस्थितिहरुमा बाँच्न कसरी सहयोग गर्छ भन्ने व्याख्या गर्यौँ।दुर्भाग्यवश यस्ता जीवहरुबीच निरन्तर हुँदै आएका अन्तरक्रियाहरू खतरामा परेका छन्।कृषि क्षेत्रमा अत्यधिक मात्रामा एन्टिबायोटिक्स, रासायनिक विषादी तथा मलखादहरूको असन्तुलित र अत्याधिक प्रयोगले माटोलाई बिगारिरहेको छ जसले गर्दा माटोमा रहेका केही जीवहरू मर्ने तथा अन्य जीवहरू अत्याधिक मात्रामा बढ्ने भइरहरेको छ।माटोमा रहेका सूक्ष्मजीवहरूको समुदायमा हुने यस्तो परिवर्तनले गर्दा बोटबिरुवाहरूमा ठूलो असर पर्दछ।उदाहरणका लागि अत्याधिक मात्रामा बढ्ने सूक्ष्मजीवहरू बिरुवामा लाग्ने रोगका जीवाणुहरु हुन सक्छन्।
विश्वमा जनसंख्या सँगसँगै खानाको माग पनि बढिरहेको छ।यो मागलार्इ पूर्ति गर्नका लागि बोटबिरुवाको वृद्धि तथा खाद्य उत्पादन बढाउनु आवश्यक छ जसका लागि नयाँ विधिहरू पत्ता लगाउनुपर्ने हुन्छ [२]। सूक्ष्मजीवहरूलाई प्राकृतिक सहायकका रूपमा प्रयोग गरेर बिरुवाको वृद्धि र खाद्य उत्पादनमा सुधार गर्न सकिन्छ।यसका लागि बिरुवा र सूक्ष्मजीव बीचको संचारको अध्ययन गरी कुन सूक्ष्मजीवहरू बिरुवालाई लाभदायक छन् भन्ने कुरा बुझ्न जरुरी छ।सही किसिमको सूक्ष्मजीव छनोट गर्न हामीले विशेष ध्यान दिनुपर्छ।उदाहरणका लागि Fusarium culmorum ढुसीको प्रयोग केही बिरुवाहरुका लागि लाभदायक हुन्छ किनभने यसले अधिक नुन भएको ठाउँमा बिरुवालार्इ हुर्कनबढ्न सहयोग गर्दछ तर यही ढुसी मकैमा लाग्ने खतरनाक रोगको जिवाणु पनि हो।यी सबै कारणहरुले गर्दा अनुसन्धानकर्ताहरूले जीवहरुको रासायनिक संचारको अध्ययनलाई प्राथमिकता दिइरहेका छन् जसले गर्दा माटोको पर्यावरणीय प्रणालीबारे ज्ञान वृद्धि हुनुका साथै यी प्रणालीहरूमा रहेका जीवहरूको अन्तरक्रिया बुझिन्छ।यसका साथै यस्ता अध्ययनले बिरुवा र सूक्ष्मजीवहरुको अन्तरक्रियाको सदुपयोग गरी खाद्य उत्पादन बढाउन तथा माटोको पर्यावरणीय प्रणालीलाई जोगाउन सहयोग गर्दछ।
शब्दावली
पर्यावरणीय प्रणाली
कुनै खास क्षेत्रमा हुने विभिन्न जैविक (बिरुवा, जनावर र सूक्ष्मजीव) तथा अजैविक तत्वहरूबीचको अन्तरक्रियालार्इ जनाउँछ ।
राइजोस्फियर
बिरुवाको जराको वरपर रहेको माटोको भाग, जहाँ बिरुवा र सूक्ष्मजीवहरूले अणुहरूको प्रयोग गरेर एकअर्कासँग संवाद गर्दछन्।
घुलनशील
पानीमा घुलिने पदार्थ, जस्तै नुन र चिनी।
रासायनिक संचार
दुई वा दुईभन्दा बढी जीवहरू (बोटबिरुवा, जनावर, र सूक्ष्मजीव) बीच अणुहरूको प्रयोग मार्फत हुने संचार।
वाष्पशील
सजिलै ग्याँसमा परिणत हुने पदार्थ, जस्तै फूलको बास्ना।
वाष्पशील प्राङ्गारिक यौगिकहरू (volatile organic compounds)
विभिन्न जीवहरूले (बिरुवा र सूक्ष्मजीवहरू) दुरीबाट एकअर्कासँग कुरा गर्न उत्पादन गर्ने वाष्पशील प्राङ्गारिक यौगिकहरू।
जैविक तत्वहरू
वातावरणका जीवित वस्तुहरू, जस्तै बिरुवा, जनावर, र सूक्ष्मजीव।
अजैविक तत्वहरू
वातावरणका अजीवित वस्तुहरू, जस्तै चट्टान, घाम र पानी।
REFERENCES
[1] van Dam, N. M., Weinhold, A., and Garbeva, P. 2016. Calling in the dark: the role of volatiles for communication in the rhizosphere. ISME J. 12:1252–62. doi: 10.1007/978-3-319-33498-1_8
[2] Tomer, S., Suyal, D. C., and Goel, R. 2016. “Biofertilizers: a timely approach for sustainable agriculture,” in Plant-Microbe Interaction: An Approach to Sustainable Agriculture, eds D. Choudhary, A. Varma, and N. Tuteja (Singapore: Springer). p. 375–95. doi: 10.1007/978-981-10-2854-0_17
[3] Van Wees, S. C. M., Van der Ent, S., and Pieterse, C. M. J. 2008. Plant immune responses triggered by beneficial microbes. Curr. Opin. Plant Biol. 11:443–8. doi: 10.1016/j.pbi.2008.05.005
[4] Garbeva, P., and Weisskopf, L. 2020. Airborne medicine: bacterial volatiles and their influence on plant health. New Phytol. 226:32–43. doi: 10.1111/nph.16282
[5] Ortíz-Castro, R., Contreras-Cornejo, H. A., Macías-Rodríguez, L., and López-Bucio, J. 2009. The role of microbial signals in plant growth and development. Plant Signal. Behav. 4:701–12. doi: 10.4161/psb.4.8.9047
[6] Field, K. J., Pressel, S., Duckett, J. G., Rimington, W. R., and Bidartondo, M. I. 2015. Symbiotic options for the conquest of land. Trends Ecol. Evol. 30:477–86. doi: 10.1016/j.tree.2015.05.007
EDITED BY: Rémy Beugnon, German Centre for Integrative Biodiversity Research (iDiv), Germany
CITATION: Ariotti C, Giuliano E, Garbeva P and Vigani G (2020) The Fascinating World of Belowground Communication. Front. Young Minds 8:547590. doi: 10.3389/frym.2020.547590
**CONFLICT OF INTEREST: **The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.
COPYRIGHT © 2020 Ariotti, Giuliano, Garbeva and Vigani. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.
युवा समीक्षक
SHASHI PREETHAM, AGE: 13
Hello, my name is Shashi, I am 13 years old and I go to Penglais School. I enjoyplaying football and basketball. My favorite subjects are Maths and computers. Iam currently studying year 8. I am a four times Guinness World Records holder in a game called Rocket League and my name is in 2018 Guinness World Record Gamers Edition.
कुशल सुनुवार
कक्षा १०, श्री चण्डेश्वरी माध्यमिक विद्यालय, रामेछाप
AUTHORS
CRISTIANA ARIOTTI
I recently graduated from the University of Turin with a degree in Environmental Biology. I am now a Ph.D. student at the University of Turin where I study the communication between plants and soil microbes growing in iron-deficient conditions. In my free time, I love climbing mountains (I live near the Alps!) and singing in choirs.
ELENA GIULIANO
I recently graduated in Environmental Biology from the University of Turin. I would like to apply for a Ph.D. in plant science. I am interested in plant-microbe interactions and plant protection against biotic and abiotic stress. I like sharing knowledge and ideas with people from different cultures and I love reading and taking photos in my spare time.
PAOLINA GARBEVA
I am group leader in the Department of Microbial ecology at NIOO in Wageningen. The focus of my current research is to understand the fundamental mechanisms of microbial chemical interactions and communication.
GIANPIERO VIGANI
I am a researcher at University of Turin (Italy). The focus of my research is to understand how plants take up nutrients and water from the soil and how plant-microbe interactions belowground occur. *gianpiero.vigani@unito.it
अनुवादकहरू
डा. दिनेश पाण्डे
दिनेश पाण्डे कृषि प्रणालीमा कार्बन र नाइट्रोजन चक्रसम्बन्धी विषयका माटो वैज्ञानिक हुनुहुन्छ। ORCID
**मनिता थापा **
मनिता थापा वरिष्ठ कृषि विकास अधिकृत हुनुहुन्छ।
FUNDING (TRANSLATION)
The team Translating Soil Biodiversity acknowledges support of the German Centre for integrative Biodiversity Research (iDiv) Halle-Jena-Leipzig funded by the German Research Foundation (DFG FZT 118, 202548816).
CITATION (TRANSLATION)
This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC-BY 4.0). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.
Recommended citation format: Ariotti C, Giuliano E, Garbeva P and Vigani G (2025) The Fascinating World of Belowground Communication. (Nepali translation: Dr. Dinesh Panday and Manita Thapa). Translating Soil Biodiversity & Front. Young Minds. Originally published in 2020, doi: 10.3389/frym.2020.547590
Figures
चित्र १ - राइजोस्फियरमा हुने बिरुवा र सूक्ष्मजीव बीचको अन्तरक्रिया। तस्बिरले ३ प्रकारका अन्तरक्रियाहरू देखाउँछ: (क) बिरुवा र सूक्ष्मजीवहरू घुलनशील अणुहरूको सहायताद्धारा जराको सतहमा वा जराको नजिक अन्तरक्रिया गर्छन्। (ख) बिरुवा र सूक्ष्मजीवहरू वाष्पशील अणुहरूको सहायताद्धारा जराबाट टाढा अन्तरक्रिया गर्छन्। (ग) बिरुवाको भित्रै रहने सूक्ष्मजीवहरू जसले जरा कोषिकासँग प्रत्यक्ष सम्पर्क गर्छन्।यी अन्तरक्रियाहरू माटोमा हुन्छन्, जसमा चट्टानका कणहरू, हावा रहेका छिद्रहरू, र प्राङ्गारिक पदार्थहरू हुन्छन्।
चित्र २ - बिरुवा र राइजोबियम अन्तरक्रियाबाट जराको संरचनामा हुने प्रभाव। (क) सामान्य जराको संरचना र रासायनिक संचारको सुरुवात।(१) सुरुमा बिरुवाले आइसोफ्लावोन्स् ( isoflavones) उत्पादन गर्छ, (२) त्यसपछि राइजोबियमले नोड कारक (nod-factors) उत्पादन गरेर प्रतिक्रिया जनाउँछ। (ख) राइजोबियम (Rhizobium) जरातर्फ अघि बढ्छ र जरामा टाँसिएर आफ्नो आकार परिवर्तन गर्छ अनि ब्याक्टेरियालाई भित्र प्रवेश गर्न दिन्छ। (ग) जरामा गाँठोको निर्माण हुन्छ जहाँ ब्याक्टेरिया धेरै गुणाले बढ्छ त्यसपछि चिनी तथा नाइट्रोजनको आदानप्रदान हुन्छ।
चित्र ३ - वातावरणमा अन्तरक्रिया गर्ने महत्त्वपूर्ण जैविक तथा अजैविक तत्वहरू। यी तत्वहरूले बिरुवाको वृद्धिमा प्रभाव पार्छन् र माटोमा बिरुवा र सूक्ष्मजीवहरूको बीच हुने रासायनिक संचारलाई असर गर्न सक्छन्। Flaticon.com.