Wood Wide Web, czyli podziemny internet. Wiadomo, jak komunikują się drzewa

Często można usłyszeć, że drzewa komunikują się ze sobą, ostrzegają przed zagrożeniem, opiekują młodymi i przekazują sobie składniki odżywcze. Coś jak leśny internet, który nie ma jednak ekranów i kabli. Podstawą tej opowieści jest rzeczywiste zjawisko, ponieważ grzyby mikoryzowe tworzą związki z korzeniami roślin, a ich strzępki mogą łączyć się z więcej niż jednym drzewem. Są to wspólne sieci mikoryzowe i to właśnie do nich odnosi się określenie Wood Wide Web. Ta internetowa metafora sprowadza grzyby do roli kabli. Tymczasem są one żywymi organizmami i uczestnikami wymiany, bez których znaczna część tych połączeń w ogóle nie mogłaby powstać.

Najprościej mówiąc, mikoryza jest związkiem między grzybem a korzeniami rośliny, przy czym na tym połączeniu korzystają obie strony. Roślina dostarcza grzybom związki węgla powstałe dzięki fotosyntezie, a grzyb pomaga jej pozyskiwać z podłoża wodę oraz związki mineralne, takie jak azot i fosfor. Jego cienkie strzępki są w stanie przerastać glebę dokładniej niż grube korzenie drzewa. Jednak współpraca drzewa z grzybem nie oznacza jednocześnie współpracy jednego drzewa z drugim.

Przeczytaj także: Najbardziej niezwykłe sosny w Polsce. Sprawdź, gdzie rosną, otwiera się w nowym oknie

Koncepcja Wood Wide Web zapoczątkowana przełomowymi badaniami z 1997 roku stała się podwaliną pod popularną wizję lasu jako altruistycznej społeczności, która jednak w ostatnich latach podlega krytycznej weryfikacji i dyskusji naukowej. Podczas badania terenowego udało się wskazać na przepływ węgla między dwoma gatunkami drzew. Naukowcy wykorzystali do tego znakowanie izotopowe, które pozwoliło śledzić węgiel przyswajany przez rośliny. W badaniach okazało się, że węgiel ten przemieszcza się w obie strony między analizowanymi drzewami.

Jednym z ciekawszych badań pokazujących związek między roślinami jest badanie przeprowadzone w 2013 roku. Rośliny bobu zaatakowane przez mszyce znacząco zmieniały wydzielaną mieszaninę lotnych związków. Podobną reakcję zaczynały wykazywać rośliny rosnące w sąsiedztwie i połączone siecią mikoryzową, ale wolne od mszyc. Ich zapach stawał się mniej atrakcyjny dla szkodników, dzięki czemu niezaatakowane rośliny mogły skuteczniej się chronić.

Oczywiście nie oznacza to, że rośliny mają świadomość. Jednak zaatakowane rośliny mogą zmieniać swoją reakcję, która automatycznie udziela się pozostałym połączonym roślinom. Tutaj pojawia się jeszcze jedna ciekawa kwestia, bo niekoniecznie jest to zasługa mikoryzy, choć mogła ona pomóc. O tym jednak za chwilę.

Wiadomo już, co mikoryza daje roślinom, ale żeby lepiej zrozumieć Wood Wide Web, warto też przyjrzeć się grzybom, bo nie działają one bezinteresownie. W mikoryzie partnerzy mogą różnicować przydział zasobów. Rośliny kierują więcej węgla do grzybów, które dostarczają im więcej składników mineralnych. Natomiast grzyby zwiększają dostawy do korzeni, które zapewniają im więcej węgla. Taki system przypomina handel. Grzyby więcej energii poświęcają na pomoc tym roślinom, które najmocniej wspomagają ich rozwój.

Największą popularność zdobyła opowieść o drzewach, które za pośrednictwem grzybni dokarmiają młode sadzonki, a szczególnie własne potomstwo. W 2023 roku Justine Karst, Melanie Jones i Jason Hoeksema przeanalizowali dowody dotyczące wspólnych sieci mikoryzowych w lasach. Wskazali oni, że teoria drzewa-matki opiekującej się swoim potomstwem poprzez przekazywanie zasobów nie ma oparcia w dowodach naukowych.

Wiadomo natomiast, że niektóre rodzaje informacji nie wymagają połączeń mikoryzowych, i tutaj wracamy do bobu i mszyc. W tym przypadku Wood Wide Web zaczyna działać jak WiFi. Rośliny mogą reagować na lotne związki uwalniane przez sąsiadów, czyli drzewo może wykorzystać chemiczny ślad zdarzenia, które zaszło obok, nawet pomimo braku połączenia strzępkami grzybni. W doświadczeniu, podczas którego przycinano bylicę Artemisia tridentata, na te zdarzenia reagowały bylice oddalone nawet o 60 cm. Szczególnie interesująca była możliwość wykorzystania lotnych związków również między gałęziami tego samego krzewu. Autorzy zaproponowali, że droga powietrzna może pomagać w koordynacji obrony tam, gdzie przepływ substancji wewnątrz rośliny jest ograniczony. To samo chemiczne zjawisko może zatem służyć własnym częściom organizmu i dostarczać wskazówek jego sąsiadom.

Wiemy, że grzyby mogą łączyć korzenie różnych roślin, bo w konkretnych doświadczeniach wykazano przepływ węgla między roślinami oraz reakcje obronne związane z dostępem do wspólnej sieci mikoryzowej. Nadal badany jest zasięg tych zjawisk, ich mechanizmy i znaczenie w naturalnych ekosystemach. W końcu wiadomo, że rośliny potrafią się w pewien sposób komunikować, ale tajemnicą nadal pozostaje to, co dokładnie przepływa między organizmami, a także jaką przebywa drogę i jaki przynosi skutek.

Źródła: ciekawi.hub.pl, nature.com, visby.pl, pubmed.ncbi.nlm.nih.gov