Το μεγαλύτερο μέρος του δάσους ζει στη σκιά των γιγάντων που αποτελούν την υψηλότερη κομοστέγη. Είναι τα αρχαιότερα δέντρα, που έχουν εκατοντάδες παιδιά και χιλιάδες εγγόνια. Επικοινωνούν με τους γείτονές τους, μοιράζονται φαγητό, προμήθειες και τη σοφία που απέκτησαν κατά τη διάρκεια της μεγάλης ζωής τους. Όλα αυτά τα κάνουν ριζωμένα σε ένα μέρος, μη μπορώντας να μιλήσουν ή να κινηθούν. Το μυστικό της επιτυχίας τους βρίσκεται κάτω από το έδαφος του δάσους, όπου τεράστια ριζικά συστήματα υποστηρίζουν τους πελώριους κορμούς. Με τις ρίζες αυτές συνεργάζονται συμβιωτικοί μύκητες, οι μυκόρριζες. Αυτοί οι μύκητες έχουν άπειρες διακλαδωτές, νηματοειδείς υφές οι οποίες αποτελούν το μυκήλιο. Το μυκήλιο εξαπλώνεται σε μια περιοχή πολύ μεγαλύτερη του ριζικού συστήματος και ενώνει τις ρίζες διαφορετικών δέντρων. Αυτές οι διασυνδέσεις σχηματίζουν τα μυκορριζικά δίκτυα. Μέσω των μυκορριζικών δικτύων, οι μύκητες μπορούν να μεταφέρουν πόρους και σηματοδοτικά μόρια μεταξύ των δέντρων. Τα πιο γέρικα δέντρα έχουν τα μεγαλύτερα μυκορριζικά δίκτυα με τις πιο πολλές διασυνδέσεις με τα άλλα δέντρα, αλλά η ιχνηλάτηση αυτών των διασυνδέσεων είναι ιδιαίτερα πολύπλοκη. Κι αυτό γιατί υπάρχουν περίπου 100 είδη μυκορριζικών μυκήτων και ένα δέντρο μπορεί να εποικιστεί από αρκετούς μυκητικούς οργανισμούς, που ο καθένας τους συνδέεται με ένα μοναδικό αριθμό άλλων δέντρων, τα οποία με τη σειρά τους έχουν τις δικές τους μυκητικές διασυνδέσεις. Για να καταλάβουμε πώς οι ουσίες ρέουν μέσα από αυτό το δίκτυο, ας εστιάσουμε στα σάκχαρα, καθώς αυτά ταξιδεύουν από ένα ώριμο δέντρο σε ένα γειτονικό δενδρύλλιο. Το ταξίδι τους ξεκινά ψηλά, πάνω από το έδαφος, στα φύλλα των πιο ψηλών δέντρων, πάνω από την κομοστέγη. Τα φύλλα χρησιμοποιούν το φως του ήλιου για να παράξουν σάκχαρα μέσω φωτοσύνθεσης. Αυτό το αναγκαίο καύσιμο μετά ταξιδεύει μέσα στο δέντρο και φτάνει στη βάση του δέντρου μέσα στο χυμό. Από εκεί, τα σάκχαρα φτάνουν μέχρι τις ρίζες. Οι μυκκοριζικοί μύκητες συναντούν τις άκρες των ριζών και είτε περικυκλώνουν είτε διαπερνούν τα εξωτερικά ριζικά κύτταρα, ανάλογα με το είδος των μυκήτων. Οι μύκητες δε μπορούν να παράξουν σάκχαρα, αν και τα χρειάζονται για καύσιμο. Μπορούν, ωστόσο, να συλλέξουν θρεπτικά στοιχεία πιο αποτελεσματικά από τις ρίζες των δέντρων και να περάσουν αυτές τις ουσίες στις ρίζες των δέντρων. Γενικά, οι ουσίες ρέουν από εκεί που αφθονούν προς εκεί που είναι λιγότερες, ή από την πηγή στη δεξαμενή. Τα σάκχαρα δηλαδή περνούν από τις ρίζες των δέντρων στις υφές των μυκήτων. Μόλις τα σάκχαρα μπουν στο μύκητα, ταξιδεύουν στις υφές μέσω των πόρων μεταξύ των κυττάρων ή μέσα από ειδικές κενές υφές μεταφοράς. Ο μύκητας απορροφά κάποια από τα σάκχαρα, αλλά κάποια συνεχίζουν και μπαίνουν στις ρίζες ενός γειτονικού δέντρου, ενός νεαρού δέντρου που μεγαλώνει στη σκιά και έχει λιγότερες ευκαιρίες να φωτοσυνθέσει σάκχαρα. Γιατί, όμως, ο μύκητας μεταφέρει πόρους από δέντρο σε δέντρο; Αυτό είναι ένα από τα μυστήρια των μυκορριζικών δικτύων. Είναι λογικό οι μύκητες να ανταλλάσσουν θρεπτικές ουσίες και σάκχαρα με τα δέντρα, και οι δύο πλευρές ωφελούνται. Ο μύκητας ίσως επωφελείται πιο έμμεσα από τη συμμετοχή του σε ένα δίκτυο μεταξύ των δέντρων, αλλά δεν είναι απόλυτα ξεκάθαρο πώς ακριβώς επωφελείται. Ίσως ο μύκητας να επωφελείται από τη σύνδεση με όσο το δυνατόν περισσότερα δέντρα και να μεγιστοποιεί τις διασυνδέσεις του μεταφέροντας μόρια μεταξύ των δέντρων. Ή ίσως τα φυτά να μειώνουν τη συνεισφορά τους στους μύκητες αν αυτοί δεν διευκολύνουν τις ανταλλαγές μεταξύ των δέντρων. Όποιοι κι αν είναι οι λόγοι, οι μύκητες αυτοί μεταφέρουν απίστευτη ποσότητα πληροφοριών μεταξύ των δέντρων. Μέσω των μυκορριζών τα δέντρα καταλαβαίνουν πότε τα θρεπτικά στοιχεία προέρχονται από μέλος του δικού τους είδους ή όχι ή ακόμα και πότε οι πληροφορίες προέρχονται από στενό συγγενή, όπως αδέρφια ή γονείς. Τα δέντρα μοιράζονται και πληροφορίες για γεγονότα όπως η ξηρασία ή οι επιθέσεις εντόμων μέσα από τα δίκτυα μυκήτων τους, με αποτέλεσμα οι γείτονές τους να παράγουν πιο πολλά προστατευτικά ένζυμα εν αναμονή απειλών. Η υγεία του δάσους βασίζεται σε αυτές τις σύνθετες επικοινωνίες και ανταλλαγές. Όταν όλα είναι τόσο αλληλένδετα, ό,τι επηρεάζει ένα είδος σίγουρα θα επηρεάσει και τα άλλα.
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. 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 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 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. 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 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. 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. 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. With everything so deeply interconnected, what impacts one species is bound to impact others.