Mówiące drzewa: jak drzewa się komunikują?

wyobraź sobie las pełen drzew. Każde drzewo stoi wysokie i samotne. Ma własny pień, gałęzie i liście. Ale czy wiesz, że te drzewa są połączone złożoną siecią ukrytą pod ziemią?

z czego zbudowana jest ta sieć? Grzyby! Naukowcy uważają, że prawie wszystkie gatunki roślin na świecie są w związku z grzybami żyjącymi w glebie. Grzyby te mogą łączyć korzenie różnych drzew (i innych roślin), tworząc tzw. sieć mikoryzową.

sieć mikoryzowa może wpływać na przetrwanie, wzrost, zdrowie i zachowanie powiązanych z nią drzew. Drzewa wykorzystują swoją sieć do takich rzeczy, jak komunikacja i udostępnianie zasobów. Dlatego niektórzy naukowcy nazywają to Internetem drzew, lub ” Wood wide web.”

jak drzewa potajemnie rozmawiają ze sobą (2018) przez BBC News (1:47 min.).

jak działa sieć?

wiele rodzajów grzybów ma większość swojej masy pod ziemią. W glebie grzyb rośnie w nitkach zwanych hyphae. Wszystkie te nici tworzą razem sieć zwaną grzybnią. Nici te mogą kolonizować (żyć wśród) korzeni drzew i innych roślin.

cienkie strzępki grzybów (a) tworzą rozgałęzione sieci grzybni (B)
cienkie strzępki grzybów (a) tworzą rozgałęzione sieci grzybni (B) (porozmawiajmy o nauce za pomocą obrazu TheAlphaWolf za pośrednictwem Wikimedia Commons).

nici grzybowe mogą oddziaływać z korzeniami drzew na dwa sposoby. W sieci ektomorficznej nici grzybicze pokrywają korzeń, a nici rozprzestrzeniają się w korzeniach między komórkami. W sieci endomycorrhizal nici grzybicze przebijają korzeń i wchodzą do jego komórek.

grzyby i drzewa tworzą symbiotyczny związek. Symbioza jest bliskim, długotrwałym związkiem między dwoma organizmami. Drzewa wytwarzają pokarm, w postaci cukrów glukozowych, poprzez fotosyntezę. Rośliny dzielą tę glukozę z grzybem. Tymczasem grzyb znajduje i absorbuje składniki odżywcze z gleby, aby oddać drzewo. Większość tych składników odżywczych to fosforany i azotany. Ten rodzaj symbiozy nazywa się symbiozą mutualistyczną. To dlatego, że oba gatunki korzystają z niego.

W symbiozie komensalistycznej jeden gatunek przynosi korzyści, ale drugi nie jest tak naprawdę dotknięty. W symbiozie pasożytniczej jeden gatunek przynosi korzyści, podczas gdy drugi jest krzywdzony!

Czy wiesz?

naukowcy uważają, że około 90% gatunków roślin tworzy mikoryzowe związki z grzybami.

jak drzewa mogą współdzielić zasoby?

grzyby nie są jedynymi, które dzielą zasoby z drzewami. Drzewa też dzielą się zasobami z innymi drzewami! Używają sieci grzybów do transportu tych składników odżywczych. Na przykład sadzonki drzew (młode rośliny) nie mogą rosnąć tak szybko w cieniu drzew rodzicielskich, ponieważ nie mogą uzyskać wystarczającej ilości światła na energię. Większe drzewa mogą im pomóc, dzieląc się składnikami odżywczymi za pomocą nici grzybowych.

różne gatunki drzew mogą również dzielić się składnikami odżywczymi. Na przykład, kilka badań, takich jak ten, koncentrowały się na związkach między daglezji (drzewo iglaste) i brzozy papieru (drzewo liściaste). Wiosną i jesienią, gdy brzoza jest bezlistna, Daglezja jest silniejszym pochłaniaczem węgla i azotu. Ale latem, gdy brzozy są wyższe i mają pełne liście, są silniejszym pochłaniaczem węgla i azotu. Dzięki osmozie składniki odżywcze z drzewa o wyższych stężeniach przenoszą się na drzewa o niższych stężeniach. Jeśli chodzi o Daglezję i brzozę papierową, stanie się to w zależności od sezonu!

jednak niektóre rośliny wykorzystują hojność innych, nie dając nic w zamian. Na przykład istnieją storczyki, które w ogóle nie fotosyntetyzują. Zamiast tego kradną wszystkie składniki odżywcze z pobliskich roślin!

w Ameryce Północnej i Południowej drzewa takie jak Daglezja i sosna ponderosa są gospodarzem setek gatunków grzybów ektomikomorficznych.

jak udostępnienie zasobów może pomóc drzewom w obronie?

choroby i inwazje owadów mogą szybko rozprzestrzeniać się po całym lesie-i mogą być śmiertelne dla drzew! Badania wykazały, że drzewa mogą wysyłać pomoc swoim sąsiadom za pośrednictwem sieci grzybów. Na przykład, gdy drzewo zostanie zaatakowane, uwolni pewne substancje chemiczne, które podróżują przez sieć grzybów i ostrzegają inne drzewa o niebezpieczeństwie. Dzięki wczesnemu ostrzeżeniu inne drzewa są w stanie lepiej się chronić.

komunikaty ostrzegawcze mogą skłonić te drzewa do zmiany ich morfologii (formy i struktury), fizjologii (funkcji) lub biochemii. Na przykład roślina może zmienić swoją biochemię, zwiększając poziom toksyn i środków odstraszających w tkankach, aby odstraszyć szkodniki. Może również zmienić swoją biochemię poprzez wytwarzanie związków w powietrzu, które przyciągają naturalnych wrogów danego szkodnika.

jedno z badań wykazało, że niektóre zestresowane i obumierające drzewa mogą nawet przekazać sąsiadom zasoby, takie jak azot i fosfor, zanim umrą. Daje to zdrowym drzewom, które otrzymują dodatkowe zasoby, impuls do walki z chorobą lub epidemią.

w jaki sposób współdzielenie zasobów może przynieść korzyści drzewom w różnym wieku?

lasy składają się z drzew w różnym wieku. Największe, najstarsze drzewa nazywane są drzewami macierzystymi. Są to zwykle drzewa, które są najbardziej połączone w sieci grzybów. Te drzewa mateczne pielęgnują swoje potomstwo, dostarczając im składników odżywczych, których potrzebują do prosperowania.

drzewo matki przy drodze
drzewo matki przy drodze (źródło: Jim Smith via Wikimedia Commons).

z drugiej strony drzewa mogą korzystać z sieci, aby zatrzymać wzrost niechcianych sąsiadów. Niektóre drzewa uwalniają toksyczne substancje chemiczne do sieci grzybów, aby spowolnić wzrost roślin konkurujących o ich zasoby.

jak grzybica może utrzymać lasy w zdrowiu?

drzewa polegają na swojej sieci, aby komunikować się i zdobywać wiedzę tak samo jak my, ludzie, polegamy na Internecie! Zdrowy las to taki, który jest dobrze połączony z „Internetem drzew” i ma mnóstwo drzew-matek. Pozwala to lasowi odzyskać siły po przypadkowych zmianach, takich jak te spowodowane przez ludzi zbierających drzewa.

naukowcy mogą wykorzystać to, czego dowiedzieli się o „wood wide web”, aby pomóc drwalom w podejmowaniu lepszych decyzji podczas zbioru drzew. Na przykład, z powodów, o których czytałeś, drwale powinni utrzymywać drzewa mateczne przy życiu w lesie. I powinny pozwolić umierającym drzewom na uwolnienie składników odżywczych, zanim je usuną.

następnym razem, gdy będziesz spacerować po lesie, pomyśl o całej komunikacji, która dzieje się tuż pod twoimi stopami!

jak drzewa potajemnie rozmawiają ze sobą w lesie (2018) z National Geographic (3:41 min.).

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.