Der Großteil des Waldes lebt im Schatten der Riesen, die hoch oben ein Blätterdach bilden. Das sind die ältesten Bäume mit hunderten Kindern und tausenden Kindeskindern. Sie melden sich bei den Nachbarn, teilen Nahrung, Ressourcen und Weisheit, die sie im Leben erworben haben. Sie tun all das fest verwurzelt, können nicht sprechen, auf andere zugehen oder sich bewegen.
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. They do all this rooted in place, unable to speak, reach out, or move around.
Ihr Erfolgsgeheimnis liegt unter dem Waldboden, wo ausgedehnte Wurzelsysteme die turmhohen Baumstämme versorgen. Symbiotische Pilze, genannt Mykorrhizen, arbeiten mit den Wurzeln zusammen. Diese Pilze haben unzählige sich verzweigende fadenförmige Hyphen,
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
die das Myzel bilden. Das Myzel erstreckt sich viel weiter als das Wurzelsystem des Baumes und verbindet die Wurzeln mehrerer Bäume. Diese Verbindungen bilden Mykorrhiza-Netzwerke. Dadurch können die Pilze Ressourcen und Signal-Moleküle zwischen den Bäumen austauschen. Man weiß, die ältesten Bäume haben die größten Mykorrhiza-Netze
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. We know the oldest trees have the largest mycorrhizal networks
mit den meisten Verbindungen zu anderen Bäumen, doch sind diese Verbindungen schwer nachzuverfolgen. Denn es gibt etwa hundert Arten von Mykorrhiza-Pilzen und ein Baum kann von vielen Pilzorganismen besiedelt sein. Jeder davon ist mit einer einzigartigen Baumgruppe verbunden, die wiederum ihr eigenes einzigartiges Pilznetzwerk hat. Um zu verstehen, wie Stoffe durch dieses Netzwerk fließen, betrachten wir genauer, wie Zucker von einem erwachsenen Baum zu einem nahen Sämling wandert. Die Reise des Zuckers beginnt ganz oben in den Blättern der höchsten Bäume über den Kronen.
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. Sugar’s journey starts high above the ground, in the leaves of the tallest trees above the canopy.
Dort bilden die Blätter mit Sonnenlicht durch Photosynthese Zucker. Dieser wichtige Kraftstoff wandert durch den Stamm zum Fuß des Baumes im dicken Saft. Von dort fließt der Zucker in die Wurzeln. Mykorrhiza-Pilze treffen auf die Wurzelspitzen
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. From there, sugar flows down to the roots. Mycorrhizal fungi encounter the tips of the roots
und umhüllen oder durchdringen je nach Pilzart die äußeren Wurzelzellen. Pilze können keine Zucker bilden, brauchen ihn aber wie Bäume als Kraftstoff. Jedoch können sie viel besser als Baumwurzeln Nährstoffe aus dem Boden ziehen und in die Wurzeln leiten. Grundsätzlich fließen Stoffe von nährstoffreichen zu nährstoffarmen Orten, von der Quelle zur Senke. Das heißt, der Zucker fließt von den Wurzeln in die Pilzhyphen. Im Pilz wandert der Zucker die Hyphen entlang und zwar durch Poren der Zellmembran oder spezielle hohle Transporthyphen. Der Pilz nimmt den Zucker teilweise auf, doch der Rest wandert in die Wurzeln eines Nachbarbaums, eines Sämlings im Schatten, der weniger Chancen zur Photosynthese hat. Aber warum leitet der Pilz Ressourcen von Baum zu Baum? Das ist ein Rätsel der Mykorrhiza-Netzwerke.
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. But why does fungus transport resources from tree to tree? This is one of the mysteries of the mycorrhizal networks.
Für Pilze lohnt sich der Austausch von Bodennährstoffen und Zucker mit Bäumen -- beide profitieren davon. Doch Pilze ziehen in diesem Netzwerk mit Bäumen wohl eher den Kürzeren, allerdings weiß man nicht genau, warum. Vielleicht profitiert der Pilz von Verbindungen mit möglichst vielen Bäumen und erweitert sie durch Austausch von Molekülen zwischen ihnen. Oder Pflanzen geben weniger Stoffe an Pilze ab, wenn diese den Austausch zwischen Bäumen nicht fördern. Wie dem auch sei, die Pilze übermitteln unglaublich viele Informationen zwischen Bäumen.
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. Whatever the reasons, these fungi pass an incredible amount of information between trees.
Dank der Mykorrhizen erkennen Bäume, ob Nährstoffe oder Signalmoleküle von einem Artgenossen stammen oder nicht. Sie erkennen sogar Informationen von engen Verwandten wie Geschwistern oder Eltern. Über Pilznetzwerke teilen Bäume auch Wissen über Ereignisse wie Dürren oder Insektenbefall mit. Dies veranlasst ihre Nachbarn, verstärkt Schutzenzyme gegen Gefahren zu bilden. Die Gesundheit des Waldes beruht auf komplexer Kommunikation und Austausch.
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. The forest’s health relies on these intricate communications and exchanges.
Da alles so eng verwoben ist, wirken sich die Bedürfnisse einer Spezies auf alle anderen aus.
With everything so deeply interconnected, what impacts one species is bound to impact others.