Back to top

Hogyan és miért beszélnek egymással a fák?

Suzanne Simard ökológus fedezte fel, hogy a fák a talajlakó gombák hálózatának segítségével közlik a szükségleteiket, de ezen keresztül képesek segíteni is a szomszédos növényeket. Arra is felhívja a figyelmet, hogy a tarvágás és a klímaváltozás tönkreteheti ezeket a kritikus hálózatokat.

Suzanne Simard ökológus
Két évtizeddel ezelőtt, amikor a doktori értekezéséhez végzett kutatásokat, Suzanne Simard ökológus felfedezte, hogy a fák képesek a szükségleteik jelzésére, illetve egymásnak küldenek tápanyagokat a termőföldet behálózó gombafonalakon keresztül – úgy is mondhatnánk, hogy „beszélnek” egymással. Azóta Simard jobban beleásta magát a témába, immár a Brit Kolumbiai Egyetemen (University of British Columbia), és azt kutatja, hogyan tudnak ezek a törékeny felépítésű gombák segíteni a fáknak olyan információk továbbításában, mint a környezeti változások, rokonok keresése, és a tápanyagok átvitele a szomszédos növényekbe, mielőtt elpusztulnak.

A duglászfenyő (Pseudotsuga menziesii)
A duglászfenyő (Pseudotsuga menziesii)
A kutatásnak köszönhetően a tudósok immár máshogy látják az erdőt – leginkább egy bonyolult szervezethez hasonlítható, mint amilyen a neuronok hálója az emberi agyban. A fák között zajló kommunikáció nagyon is hasonlít a miénkhez, hiszen nem csak tápanyagot adnak át egymásnak, de képesek figyelmeztetni a társaikat a veszélyekre és rokoni kapcsolatok feltérképezésére is tudják használni. Simard szerint minél inkább azonosulni tudunk a fák a miénkhez hasonló kommunikációjával, annál fontosabbá válik számunkra, hogy megőrizzük a tájainkat.

A papírnyír (Betula papyrifera)
A papírnyír (Betula papyrifera)
A világon minden fa szimbiózisban él a talajlakó gombafonalakkal, az úgynevezett mikorrhizákkal. Ennek lényege, hogy a gomba, mely képtelen a fotoszintézisre, vizet és ásványi anyagokat szállít a fának, amely ezért cserébe cukrokat, vagy más fotoszintézissel előállított tápanyagokat kap vissza. Ezek a gombafonalak pedig összekötik a fák gyökérrendszereit, és óriási földalatti hálózatokat hoznak létre, amin keresztül az egyes fák ásványi anyagokat és tápanyagokat tudnak egymásnak küldeni.

Nem kivétel ez alól a papírnyír (paper birch, Betula papyrifera) és a duglászfenyő (douglas fir, Pseudotsuga menziesii) sem, amik Simard kutatásának alanyai voltak, amit 1997-ben publikálta eredményeit a Nature magazinban. A fajok közt folyó tápanyagáramlást a gombafonalakon keresztül radioaktív szénizotópok segítségével vizsgálták.

A papírnyír és a duglászfenyő megtalálható Brit Kolumbia azon természetes erdeiben, amelyek a szukcesszió egy korai stádiumában vannak. A két fafaj verseng egymással, de ahogy a tanulmányból kiderül, képesek együttműködésre is: ásványi és tápanyagokat küldenek egymásnak a mikorrhiza hálózaton keresztül. Ez soha nem egyirányú. Nyáron, amikor a papírnyírek kilombosodtak, és árnyékot vetettek a duglászfenyőkre, egyben többlet tápanyagot is jutattak a másik fajnak. Télen azonban, amikor a nyírek elvesztették a lombjukat, a fenyők az általuk termelt tápanyagtöbbletet visszaküldték a lekopaszodott fáknak.

Simard feltételezése szerint más ökoszisztémákban is létezhet ez a fajta csere-hálózat, mint például gyepekben. A klímaváltozás minden bizonnyal hatással lesz ezekre az ökológiai rendszerekre. Nem valószínű, hogy megszűnnének, de mindenképpen átalakulnak – más fajok fogják alkotni, de hogy az az őshonos, idegenhonos vagy inváziós fajoknak lesz kedvezőbb, nem lehet tudni.

A gombafonal hálózatról készült diagram, amin látszanak az anyafák közötti kapcsolatok
A gombafonal hálózatról készült diagram, amin látszanak az anyafák közötti kapcsolatok
Fotó: Beiler et al 2010
Anyafák

Simard egyik végzős doktori hallgatója, Kevin Eiler fedezte fel a molekuláris biológia eszközeinek hála, hogy léteznek úgynevezett „anyafák”. DNS analízis segítségével vizsgálta az egyes duglászfenyő példányokat és a gombafonalakat az erdőfoltokon belül. Ennek eredményeképpen létrejött egy olyan térkép, amelyen két nagyobb fa-család rajzolódott ki, melyeket összekötöttek a mikorrhizák. Szinte az összes ott lévő fa rokonságban áll egymással, leszámítva pár elszigetelt példányt. Felvetődött a kérdés, hogy vajon az idősebb fák felismerik-e saját utódaikat, és képesek-e őket segíteni? Úgy tűnik, hogy igen. Innen jön az anyafa kifejezés – ezek az idős, óriási gyökerű fák képesek nagy területeket behálózni, megtalálni az utódaikat, és segíteni a fejlődésüket.

A fák pusztulásával a gombafonal-hálózat is elszegényedik, átalakul

Az Albertai Egyetem (University of Alberta) hallgatója, Greg Pec által végzett kísérletben az Észak-Amerika nyugati részét sújtó szú-faj (mountain pine beetle, Dendroctonus ponderosae) támadásának hatásait vizsgálta. Több stádiuma van a szú károsításának: első a zöld, aztán piros és végül szürke támadás következik. A károsítás harmadik-negyedik évére a fenyőállományok gyakorlatilag elpusztulnak.

Ilyen károsított állományokból vettek talajmintákat, és azon neveltek csavarttűjű fenyő (lodgepole pine, Pinus contorta) magoncokat. Azt találták, hogy ahogy a pusztulás idővel előrehaladt, a gombafonalak hálózatának diverzitása, sokszínűsége csökkent, és ezáltal a védekező enzim is megváltozott a magoncokban, akik ezen a talajon nevelkedtek. A védekező enzim molekuláinak diverzitása hanyatlott. Minél régebben pusztultak el a fák, annál kisebb volt a gombafonalak diverzitása és a védekező enzimek változatossága a magoncokban.

Ugyan a gombák változatossága kisebb volt azokban az állományokban, még így is kulcsfontosságú volt a mikorrhizák hálózata az új magoncok növekedéséhez az aljnövényzetben.

A 2016-ban Suzanne Simard-dal készült teljes interjú angol nyelven elérhető a YaleEnvironment360 oldalán.

Forrás: 
http://e360.yale.edu

Népszerű agrárszaklapok

Ezeket olvasta már?

Franciaországnyi természetes erdő nőtt az elmúlt húsz évben

Franciaország méretű erdő nőtt természetes módon a világon az elmúlt 20 évben - állapította meg műholdas adatok alapján a Természetvédelmi Világlap (WWF) kutatócsoportja.

A kutyák tartós stressze összefügg a gazdával való kapcsolattal

A kutyák által tartósan megélt stressz összefügg a gazdával való kapcsolattal - állapították meg a svédországi Linköpingi Egyetem kutatói.

Bőrök növényekből: nem muszáj állatot ölni a bőrcipőért

A növényi bőrökkel nem csak az állatvédőket és vegetáriánusokat célozzák meg, hanem mindenkit, aki lelkifurdalás nélkül szeretne bőrcipőt viselni vagy bőrtáskát hordani. Mangóból, almából, ananászból és kaktuszból is készül alternatív bőr, sőt eredetileg a linóleum is egy természetes, lenolaj alapú anyag...

Erős korlátozással, de a Füvészkert híres pálmaháza is megnyitott

Ismét látogatható a pálmaház és a bemutatóház, naponta egy órára – adta hírül az ELTE budapesti botanikus kertje, a közismert Füvészkert. A szabadtéri területek március közepe óta már látogathatók, a fedett részek pedig május 8. óta tartanak nyitva, a belépés feltétele a védettségi igazolvány.

Miniszteri biztos a Balaton élővilágának megóvásáért

A Balaton élővilágának megóvásával kapcsolatos feladatok ellátására miniszteri biztossá nevezte ki Szári Zsoltot az agrárminiszter május 1-től.

Nemzeti park létrehozásával akarják megmenteni a súlyosan veszélyeztetett csimpánzokat Guineában

A Bafing folyó mentén elterülő nemzeti park létrehozásával akarják megmenteni a súlyosan veszélyeztetett csimpánzokat Guineában, a nyugat-afrikai ország köztársasági elnöke múlt héten írta alá az erről szóló rendeletet - jelentette be hétfőn a lipcsei székhelyű Max Planck Evolúciós Antropológiai Intézet.

150 ezer genetikailag módosított szúnyogot engedtek szabadon az Egyesült Államokban

A Bill Gates által támogatott Oxitec biotechnológiai cég folytatja azt a tervet, miszerint több százmillió génmódosított szúnyogot engedjen szabadon Floridában, hogy a népességszabályozás egy új, kísérleti jellegű formáját tesztelje - erősítette meg a vállalat egy sajtóközleményben. A szúnyogok első adagját a héten engedték szabadon.

Május 10-én tartjuk az ország legrégebbi zöld ünnepét

A Föld napjának testvérünnepe a madarak és fák napja, amelyet a 1994-es miniszteri rendelet alapján, immár több mint 100 éve május 10-én ünneplünk. A hagyománnyá váló ünnepnap célja a társadalom természetvédelmi elkötelezettségének kialakítása, elmélyítése.

Még mindig parázslik egy óriás mamutfenyő a 2020-as kaliforniai tűzvész után

Még mindig parázsló óriás mamutfenyőt találtak kutatók a kaliforniai Sequoia Nemzeti Parkban, hónapokkal azt követően, hogy 2020 augusztusában tüzek pusztítottak a régióban.

Alsóban az élet

Rendhagyó, de igen fontos, országos tudományos kísérletben vesz részt a Mecsekerdő. A főként civileket megmozgató kezdeményezésben egyedüli erdőgazdálkodóként arról gyűjtenek és szolgáltatnak információt, mennyire egészséges a kezelésükben álló erdők talaja.