Většina lesa žije ve stínu obrů, kteří tvoří jeho nejvyšší klenbu. Jsou to ty nejstarší stromy se stovkami dětí a tisíci vnoučat. Sdílejí se svými sousedy informace, jídlo, zásoby a moudrost získanou během dlouhého života.
Most of the forest lives in the shadow of the giants that make up the highest canopy. These are the oldest trees, with hundreds of children and thousands of grandchildren. They check in with their neighbors, sharing food, supplies, and wisdom gained over their long lives.
To vše dělají zakořeněné na jednom místě, bez možnosti mluvit, natáhnout se nebo se přesouvat. Tajemství jejich úspěchu leží pod lesní půdou, kde obří síť kořenů podporuje kmeny, které se nad ní tyčí. S kořeny spolupracují symbiotické houby, jejichž vztahu se stromy říkáme mykorhiza.
They do all this rooted in place, unable to speak, reach out, or move around. The secret to their success lies under the forest floor, where vast root systems support the towering trunks above. Partnering with these roots are symbiotic fungi called mycorrhizae. These fungi have countless branching, thread-like hyphae
Tyto houby mají bezpočet vláken podobných nitím, jimž se říká hyfy, a dohromady tvoří podhoubí. Podhoubí se prostírá na mnohem větším prostoru než kořenový systém stromů a propojuje kořeny různých stromů dohromady. Tato spojení tvoří v podhoubí síť. Přes síť v podhoubí dokážou houby přenášet zdroje a signály mezi stromy.
that together make up the mycelium. The mycelium spreads across a much larger area than the tree root system and connect the roots of different trees together. These connections form mycorrhizal networks. Through mycorrhizal networks, fungi can pass resources and signaling molecules between trees.
Víme, že nejstarší stromy mají v podhoubí nejrozsáhlejší sítě s nejvyšším počtem napojení na ostatní stromy. Tato spojení je ale neuvěřitelně složité stopovat. Existuje totiž kolem sta různých druhů mykorhizálních hub a jeden strom může být obsazen třeba tuctem různých houbových organismů, z nichž každý se spojuje s jinou množinou dalších stromů a každý z nich má opět svůj unikátní soubor houbových propojení. Abychom porozuměli tomu, jak látky proudí touto sítí pojďme se zaměřit na cukry a na to, jak cestují z mateřského stromu k sousednímu semenáčku.
We know the oldest trees have the largest mycorrhizal networks with the most connections to other trees, but these connections are incredibly complicated to trace. That’s because there are about a hundred species of mycorrhizal fungi– and an individual tree might be colonized by dozens of different fungal organisms, each of which connects to a unique set of other trees, which in turn each have their own unique set of fungal associations. To get a sense of how substances flow through this network, let’s zoom in on sugars, as they travel from a mature tree to a neighboring seedling.
Cukr začíná svou cestu vysoko nad zemí v listech nejvyšších stromů nad klenbou. Listy využívají dostatku slunečního světla k tvorbě cukru pomocí fotosyntézy. Cukr jako nezbytná pohonná látka pak cestuje stromem do spodní části kmene v husté míze.
Sugar’s journey starts high above the ground, in the leaves of the tallest trees above the canopy. The leaves use the ample sunlight up there to create sugars through photosynthesis. This essential fuel then travels through the tree to the base of the trunk in the thick sap.
Odsud proudí cukr do kořenů. Mykorhizální houby se dotýkají konečků kořenů a buď proniknou do vnějších buněk kořene, nebo je obklopí, podle toho, o jaký typ houby jde. Houby nedokážou produkovat cukry, ale potřebují je stejně jako stromy. Dokážou ale sbírat výživné látky z půdy mnohem efektivněji než kořeny stromů a předat tyto živiny kořenům. Obecně řečeno putují látky z míst, kde je jich dost, do míst, kde je jich méně, od přítoku k odtoku. To znamená, že cukry putují z kořenů stromů do vláken hub. Jakmile cukry vstoupí do houby, cestují skrz vlákna a póry mezi buňkami, anebo skrz speciální dutá přepravní vlákna. Houba část cukrů vstřebá, ale jiné cukry cestují a vstoupí do kořenů vedlejšího stromu, malého semenáčku, který roste ve stínu a má méně příležitostí vyrábět cukry fotosyntézou.
From there, sugar flows down to the roots. Mycorrhizal fungi encounter the tips of the roots and either surround or penetrate the outer root cells, depending on the type of fungi. Fungi cannot produce sugars, though they need them for fuel just like trees do. They can, however, collect nutrients from the soil much more efficiently than tree roots— and pass these nutrients into the tree roots. In general, substances flow from where they are more abundant to where they are less abundant, or from source to sink. That means that the sugars flow from the tree roots into the fungal hyphae. Once the sugars enter the fungus, they travel along the hyphae through pores between cells or through special hollow transporter hyphae. The fungus absorbs some of the sugars, but some travels on and enters the roots of a neighboring tree, a seedling that grows in the shade and has less opportunity to photosynthesize sugars.
Ale proč houba přenáší zdroje od stromu ke stromu? To je jedno z tajemství sítí v podhoubí. Pro houbu dává smysl měnit se stromem živiny z půdy za cukr, obě strany z toho těží. Houba z toho, že je součástí sítě, pravděpodobně těží méně zjevným způsobem. Přesné způsoby ještě úplně neznáme. Možná má houba prospěch ze spojení s tolika různými stromy, s kolika je to jen možné, a zvyšuje počet svých spojení přenášením molekul mezi stromy. Nebo rostliny omezují své příspěvky houbám, pokud houby nepomáhají směnám mezi stromy
But why does fungus transport resources from tree to tree? This is one of the mysteries of the mycorrhizal networks. It makes sense for fungus to exchange soil nutrients and sugar with a tree— both parties benefit. The fungus likely benefits in less obvious ways from being part of a network between trees, but the exact ways aren’t totally clear. Maybe the fungus benefits from having connections with as many different trees as possible, and maximizes its connections by shuttling molecules between trees. Or maybe plants reduce their contributions to fungi if the fungi don’t facilitate exchanges between trees.
Ať už mají důvody jakékoliv, tyto houby předávají mezi stromy ohromné množství informací. Skrz podhoubí stromy rozeznají, zda živiny či signální molekuly přicházejí od příslušníků jejich vlastního druhu, nebo ne. Poznají dokonce, zda informace přichází od blízkého příbuzného, jako je sourozenec či rodič. Také zprávy o událostech, jako je sucho či útok hmyzu, stromy sdílejí pomocí podhoubí a umožňují tak sousedům zvýšit produkci ochranných enzymů v očekávání hrozby.
Whatever the reasons, these fungi pass an incredible amount of information between trees. Through the mycorrhizae, trees can tell when nutrients or signaling molecules are coming from a member of their own species or not. They can even tell when information is coming from a close relative like a sibling or parent. Trees can also share information about events like drought or insect attacks through their fungal networks, causing their neighbors to increase production of protective enzymes in anticipation of threats.
Zdraví lesa je závislé na této spletité komunikaci a výměnách. V této hluboké provázanosti se vše, co se týká jednoho druhu, dotýká i ostatních.
The forest’s health relies on these intricate communications and exchanges. With everything so deeply interconnected, what impacts one species is bound to impact others.