Planternes hemmelige, gamle internet

Længe før mennesker opfandt internettet, skabte træer og planter manuelt deres eget net til kommunikation mellem individer og arter. Det lyder måske skørt, men der er meget videnskab til at understøtte det. Træer og svampe er forbundet af et svimlende komplekst underjordisk netværk. Velkommen til Wood Wide Web.

Billedkredit: Bruce Kee.

Wood Wide Web er et komplekst netværk af svampe og bakterier, der forbinder træer. Først opdaget i 1990 af skovfoged Suzanne Simard, som gravede dybt ned i verden under vores fødder for at studere, hvordan planter interagerer med hinanden. Simard identificerede et såkaldt navtræ eller “modertræ”.

Modertræer er de største eller nogle af de største træer i skoven, og de fungerer som knudepunkter for de store netværk. For eksempel ville et modertræ “inficere” frøplanter med nyttige svampe og give dem de næringsstoffer, de har brug for for at vokse. Svampene og trærødderne kommunikerer og arbejder sammen i et indviklet symbiotisk forhold.

Navnet bruges også til at flytte ressourcer fra et anlæg til et andet. Dette er en særlig fordelagtig udveksling mellem løv- og nåletræer, fordi deres energiunderskud opstår på forskellige tidspunkter. Simard fandt ud af, at “graner bruger svampevævet til at udveksle næringsstoffer med paperbark-birkes i løbet af sæsonen.”

Skovens visdom

Indtil 1990’erne tænkte forskerne ikke meget over denne forbindelse. Men ved at bruge isotoper til at spore ressourceforløb fra en plante til en anden, afslørede undersøgelser, at disse mykorrhiza-forbindelser (svamp-rod) fungerer som fiberkabler, der forbinder flere planter. Planter kan udveksle sukker, næringsstoffer og vand gennem dette enorme netværk.

Næringsstofudveksling og kommunikation mellem en mykorrhizal svamp og planter.

Bortset fra at dele ressourcer, bruger planter denne forening til at sende signaler til andre planter i tilfælde, hvor de er angrebet. Dette gør det muligt for naboplanter at øge deres forsvar og undgå angrebet. Dette tegner et billede af, at netværket er komplekst med forskellige plante- og svampearter, der taler, handler og endda planlægger angreb mod hinanden.

Med andre ord deler Wood Wide Web ikke kun ressourcer, men også information. Ligesom, du ved, dem person Netværk.

“Jeg tænker på træer som individer, som aktive beslutningstagere, der kommunikerer og deler materialer, der vælger en strategi frem for en anden,” sagde Sarah Batterman, førsteforfatter til en undersøgelse fra 2018 om Wood Wide Web og lektor og Natural Environment Research Council Independent Fellow fra University of Leeds, Storbritannien.

Global mikrobiel kortlægning

Siden dets opdagelse har Wood Wide Web rejst nye spørgsmål om dette næsten 500 millioner år gamle underjordiske sociale netværk. Økolog Thomas Crowther fra ETH Zürich i Schweiz og biolog Kabir Peay fra Stanford University i Palo Alto, Californien tilføjede information til denne voksende forskning og forsøgte at kortlægge skovens underjordiske økosystem for bedre at forstå dens påvirkninger.

Enorme mængder af data, der identificerer og måler træer fra offentlige myndigheder og individuelle videnskabsmænd rundt om i verden, er blevet samlet. Dette initiativ indsamlede 1,2 millioner skovområder med 28.000 arter fra 70 lande.

Svampe er også i kommunikationslinjen.

Der er to typer netværk: arbuskulære mykorrhizale netværk og ectomycorrhizale netværk, der opererer mellem forskellige arter af planter og svampe. For eksempel er ege- og fyrrerødder omgivet af ectomycorrhizal (EM) svampe, der danner store underjordiske netværk. På den anden side foretrækker ahorn- og cedertræer en anden type mikrobe, de arbuskulære mykorrhizaer (AM), som borer sig direkte ind i træernes rodceller, men for kortere forbindelser.

Til undersøgelsen blev der lavet en computeralgoritme til at finde sammenhænge mellem AM, EM og træerne fra databasen og de lokale fysisk-kemiske parametre. Resultaterne af undersøgelsen viste, at netværksdannende EM-svampe dominerede de køligere områder (Nordamerika, Europa og dele af Asien), hvor organisk stof langsomt nedbrydes. I modsætning hertil er de varmere tropiske skove domineret af AM-svampe, som har tendens til at danne mindre spind og engagere sig i mindre handel mellem træer.

Forskere bruger nu andre metoder (som DNA og maskinlæring) for at forbedre vores forståelse af dette biologiske system.

Fotokredit: Crowther Lab.

Klimaændringer på mikroskopisk niveau

Denne nye opdagelse giver forskere et nyt perspektiv på virkningerne af klimaændringer på mikroskopisk niveau. Resultaterne tyder på, at efterhånden som planetens temperatur fortsætter med at stige, kan omkring 10% af EM-associerede træer erstattes af AM-associerede træer. Og fordi disse AM-svampe behandler kulstofholdigt organisk stof hurtigere, kunne de hurtigt frigive mere varmefangende kuldioxid og derved accelerere klimaændringerne med en hidtil uset hastighed.

Charlie Koven, en jordsystemforsker ved Lawrence Berkeley National Laboratory i Californien, hævdede imidlertid, at dette argument er “lidt mere spinkelt”, fordi det endnu ikke er blevet forstået, hvordan forskellige jordsvampe interagerer med kulstof. Han tilføjede, at forudsigelsen er mindre nøjagtig, fordi svære at måle målinger som næringsstof- og gastab fra jorden kan påvirke, hvor forskellige mikrober lever.

Fotokredit: Crowther Lab.

Nogle undersøgelser tyder endda på, at Wood Wide Web kunne gøre træer mere modstandsdygtige over for klimaændringer, men at forstå processerne bag dette er et igangværende arbejde.

“Svampe er virkelig vigtige for skovsystemer,” sagde økolog An Bui ved UC Santa Barbara, hovedforfatter af en undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet FEMS Mikrobiologi Økologi i 2020. “Men vi ved ikke nødvendigvis, hvordan de vil ændre sig med klimaforandringerne.”

“Det handler ikke kun om temperatur og nedbør, det handler også om de organismer, som træerne og planterne er forbundet med,” sagde hun. Jordsvampe har forskellige forhold til skovplanter. Saprotrofe svampe nedbryder for eksempel dødt organisk stof, mens patotrofer spiser levende organisk stof.

På trods af usikkerheden har Wood Wide Web bestemt ændret vores syn på træer og skoven. Skoven er mere end man kan se, dens underjordiske system forbinder hvert træ og orkestrerer en harmonisk superorganisme.

Med det første globale mikrobielle kort får vi vores første glimt af, hvordan underverdenens mikrober styrer økosystemet. Disse nye resultater hjælper os med at planlægge restaureringsindsatsen ved klogt at vælge, hvilke træer der skal plantes i et givet område afhængigt af deres tilknyttede netværk. Til sidst, da hvert træ er forbundet i et netværk, kan du forestille dig, hvor alvorligt resultatet ville være, hvis vi fælder et enkelt træ – endsige at rydde hele skoven.

Leave a Comment

Your email address will not be published.