Stellen Sie sich einen Wald voller Bäume vor. Jeder Baum steht hoch und einsam. Es hat seinen eigenen Stamm, Zweige und Blätter. Aber wussten Sie, dass diese Bäume durch ein komplexes unterirdisches Netzwerk miteinander verbunden sind?

Woraus besteht dieses Netzwerk? Pilze! Wissenschaftler glauben, dass fast alle Pflanzenarten weltweit in Beziehungen zu im Boden lebenden Pilzen stehen. Diese Pilze können die Wurzeln verschiedener Bäume (und anderer Pflanzen) verbinden, um ein sogenanntes Mykorrhiza-Netzwerk zu bilden.

Ein mykorrhizales Netzwerk kann das Überleben, das Wachstum, die Gesundheit und das Verhalten der damit verbundenen Bäume beeinflussen. Bäume nutzen ihr Netzwerk, um beispielsweise zu kommunizieren und Ressourcen gemeinsam zu nutzen. Deshalb nennen es einige Wissenschaftler das Internet der Bäume oder das „Wood Wide Web“.“

Wie funktioniert das WLAN?

Viele Pilzarten haben den Großteil ihrer Masse unterirdisch. Im Boden wächst der Pilz in Fäden, die Hyphen genannt werden. Zusammen bilden alle diese Fäden ein Netzwerk, das Myzel genannt wird. Diese Fäden können die Wurzeln von Bäumen und anderen Pflanzen besiedeln (leben).

Pilzfäden können auf zwei Arten mit Baumwurzeln interagieren. In einem ektomykorrhizalen Netzwerk beschichten die Pilzfäden die Wurzel und die Fäden breiten sich zwischen den Zellen in die Wurzeln aus. In einem endomykorrhizalen Netzwerk durchbohren die Pilzfäden die Wurzel und dringen in ihre Zellen ein.

Pilze und Bäume bilden eine symbiotische Beziehung. Symbiose ist eine enge, langfristige Beziehung zwischen zwei Organismen. Bäume produzieren Nahrung in Form von Glukosezuckern durch Photosynthese. Die Pflanzen teilen diese Glukose mit dem Pilz. In der Zwischenzeit findet und absorbiert der Pilz Nährstoffe aus dem Boden, um sie dem Baum zurückzugeben. Die meisten dieser Nährstoffe sind Phosphate und Nitrate. Diese Art der Symbiose wird als gegenseitige Symbiose bezeichnet. Das liegt daran, dass beide Arten davon profitieren.

Misconception Alert

Nicht jede Symbiose ist mutualistisch! In kommensalistischer Symbiose profitiert eine Art, die andere ist jedoch nicht wirklich betroffen. Bei der parasitären Symbiose profitiert eine Art, während die andere geschädigt wird!

Wussten Sie schon?

Wissenschaftler glauben, dass etwa 90% der Pflanzenarten Mykorrhiza-Beziehungen zu Pilzen bilden.

Wie können Bäume Ressourcen gemeinsam nutzen?

Pilze sind nicht die einzigen, die Ressourcen mit Bäumen teilen. Bäume teilen Sie Ressourcen auch mit anderen Bäumen! Sie nutzen das Pilznetzwerk, um diese Nährstoffe zu transportieren. Zum Beispiel können Baumsetzlinge (junge Pflanzen) im Schatten von Elternbäumen nicht so schnell wachsen, weil sie nicht genug Licht für Energie bekommen können. Größere Bäume können ihnen helfen, indem sie Nährstoffe über Pilzfäden teilen.

Verschiedene Baumarten können auch Nährstoffe teilen. Zum Beispiel haben sich mehrere Studien, wie diese, auf die Verbindungen zwischen Douglasien (einem Nadelbaum) und Papierbirken (einem Laubbaum) konzentriert. Im Frühjahr und Herbst, wenn Birken blattlos sind, ist die Douglasie eine stärkere Senke für Kohlenstoff und Stickstoff. Aber im Sommer, wenn Birken größer sind und ein volles Laub haben, sind sie eine stärkere Senke für Kohlenstoff und Stickstoff. Durch Osmose werden Nährstoffe vom Baum mit den höheren Konzentrationen auf die Bäume mit den niedrigeren Konzentrationen übertragen. Wenn es um Douglasie und Papierbirke geht, wird dies je nach Jahreszeit geschehen!

Einige Pflanzen nutzen jedoch die Großzügigkeit anderer aus, ohne etwas dafür zu geben. Zum Beispiel gibt es Orchideen, die überhaupt nicht photosynthetisieren. Stattdessen stehlen sie alle ihre Nährstoffe aus nahe gelegenen Pflanzen!

Wussten Sie schon?

In Nord- und Südamerika beherbergen Bäume wie Douglasie und Ponderosa-Kiefer Hunderte von Ektomykorrhiza-Pilzarten.

Wie kann das Teilen von Ressourcen Bäumen helfen, sich zu verteidigen?

Krankheiten und Insektenbefall können sich schnell im Wald ausbreiten – und für Bäume tödlich sein! Studien haben gezeigt, dass Bäume über das Pilznetzwerk Hilfe an ihre Nachbarn senden können. Wenn beispielsweise ein Baum angegriffen wird, setzt er bestimmte Chemikalien frei, die durch das Pilznetzwerk wandern und andere Bäume vor der Gefahr warnen. Durch eine frühzeitige Warnung können sich andere Bäume besser schützen.Die Warnmeldungen könnten diese Bäume dazu veranlassen, ihre Morphologie (Form und Strukturen), Physiologie (Funktionen) oder Biochemie zu ändern. Zum Beispiel könnte eine Pflanze ihre Biochemie ändern, indem sie den Gehalt an Toxinen und Repellentien in ihrem Gewebe erhöht, um Schädlinge abzuschrecken. Es könnte auch seine Biochemie verändern, indem es Verbindungen in der Luft produziert, die die natürlichen Feinde eines bestimmten Schädlings anziehen.Eine Studie hat herausgefunden, dass bestimmte gestresste und sterbende Bäume sogar Ressourcen wie Stickstoff und Phosphor an ihre Nachbarn weitergeben können, bevor sie sterben. Dies gibt den gesunden Bäumen, die die zusätzlichen Ressourcen erhalten, einen Schub bei der Bekämpfung der Krankheit oder des Ausbruchs.

Wie kann die gemeinsame Nutzung von Ressourcen Bäumen unterschiedlichen Alters zugute kommen?

Wälder bestehen aus Bäumen unterschiedlichen Alters. Die größten und ältesten Bäume werden Mutterbäume genannt. Sie sind normalerweise die Bäume, die im Pilznetzwerk am stärksten miteinander verbunden sind. Diese Mutterbäume ernähren ihre Nachkommen, indem sie sie mit den Nährstoffen versorgen, die sie zum Gedeihen benötigen.

Auf der anderen Seite können Bäume das Netzwerk nutzen, um das Wachstum unerwünschter Nachbarn zu stoppen. Einige Bäume setzen giftige Chemikalien in das Pilznetzwerk frei, um das Wachstum von Pflanzen zu verlangsamen, die um ihre Ressourcen konkurrieren.

Wie kann das Pilznetzwerk Wälder gesund halten?

Bäume verlassen sich auf ihr soziales Netzwerk, um zu kommunizieren und Wissen zu erlangen, genauso wie wir Menschen auf das Internet angewiesen sind! Ein gesunder Wald ist durch das „Internet der Bäume“ gut vernetzt und hat viele Mutterbäume. Dies ermöglicht es einem Wald, sich von zufälligen Veränderungen zu erholen, wie sie von Menschen verursacht werden, die Bäume ernten.Wissenschaftler können das, was sie über das „Wood Wide Web“ gelernt haben, nutzen, um Holzfällern zu helfen, bessere Entscheidungen bei der Ernte von Bäumen zu treffen. Zum Beispiel sollten Holzfäller aus Gründen, über die Sie gelesen haben, Mutterbäume im Wald am Leben erhalten. Und sie sollten sterbenden Bäumen erlauben, ihre Nährstoffe freizusetzen, bevor sie sie entfernen.

Wenn Sie das nächste Mal durch den Wald schlendern, denken Sie an all die Kommunikation, die direkt unter Ihren Füßen stattfindet!