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.
Większość lasu rośnie w cieniu olbrzymów, które tworzą najwyższą koronę drzew. To najstarsze drzewa z setkami dzieci i tysiącami wnuków. Dbają o siebie nawzajem, dzieląc się substancjami odżywczymi, zapasami i mądrością zdobytą w ciągu długiego życia.
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.
Robią to wszystko zakorzenione w miejscu, niezdolne do mówienia, zbliżania czy poruszania się. Sekret ich sukcesu kryje się pod ziemią, gdzie rozległe systemy korzeniowe podtrzymują wysokie pnie powyżej. Współpracują z nimi symbiotyczne grzyby zwane mikoryzami.
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.
Grzyby te mają niezliczone, rozgałęzione nitkowate strzępki, które razem tworzą grzybnię. Grzybnia rozprzestrzenia się daleko poza obszar systemu korzeniowego drzewa, łącząc tak korzenie różnych drzew. Połączenia te tworzą sieci mikoryzowe. Przez sieci mikoryzowe grzyby przekazują informacje i składniki odżywcze między drzewami.
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.
Wiemy, że najstarsze drzewa mają największe sieci mikoryzowe i tym samym najwięcej połączeń z innymi drzewami, ale te połączenia są bardzo trudne do wyśledzenia. Powodem tego jest fakt, że istnieje około stu gatunków grzybów mikoryzowych, a pojedyncze drzewo może być skolonizowane przez dziesiątki różnych organizmów grzybowych, z których każdy łączy się z unikalną grupą innych drzew, które z kolei współpracują z własną, unikalną siecią grzybów. Żeby dowiedzieć się, jak substancje są przemieszczane przez tę sieć, przyjrzyjmy się bliżej cukrom podczas ich podróży od dojrzałego drzewa do sąsiedniej sadzonki.
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.
Ich podróż zaczyna się wysoko nad ziemią, w liściach najwyższych drzew. Liście wykorzystują obfite światło słoneczne do tworzenia cukrów poprzez fotosyntezę. To niezbędne paliwo przepływa następnie przez drzewo do podstawy pnia pod postacią soku.
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.
Stamtąd cukier spływa do korzeni. Grzyby mikoryzowe sięgają do wierzchołków korzeni i otaczają albo przenikają ich zewnętrzne komórki w zależności od rodzaju grzyba. Grzyby nie produkują cukrów, chociaż potrzebują ich jako paliwa, podobnie jak drzewa. Mogą jednak zbierać składniki odżywcze z gleby znacznie skuteczniej niż korzenie drzew i je im przekazywać. Zasadniczo substancje zawsze przepływają z miejsca, gdzie jest ich więcej, do miejsca, gdzie jest ich mniej, czyli od źródła do ujścia. Oznacza to, że cukry przemieszczają się z korzeni drzew do strzępek grzybni. Kiedy cukry dostają się do grzybni, przemieszczają się przez strzępki, pory między komórkami albo specjalne strzępki bezprzegrodowe. Grzyb pochłania część cukrów, reszta przemieszcza się dalej i wnika w korzenie sąsiedniego drzewa, sadzonki, która rośnie w cieniu i ma mniejsze możliwości fotosyntezy cukrów.
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.
Ale dlaczego grzyby pomagają w transporcie substancji z jednego drzewa na drugie? To jedna z tajemnic sieci mikoryzowych. Ma sens, że grzyby wymieniają składniki odżywcze zawarte w glebie i cukier z drzewem, bo obie strony odnoszą przy tym korzyści. Grzyb pewnie zyskuje na tej współpracy w sposób mniej oczywisty, będąc częścią sieci między drzewami. ale nie jest to do końca jasne. Być może grzyb czerpie korzyści z posiadania połączeń z jak największą liczbą różnych drzew i wzbogaca połączenia przez przenoszenie cząsteczek między drzewami. A może rośliny zmniejszają ilość przekazywanych substancji i informacji do grzybów,
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.
jeśli te nie ułatwiają ich wymiany między drzewami. Bez względu na powody grzyby przekazują niesamowitą ilość informacji między drzewami. Poprzez mikoryzę drzewa rozpoznają, czy składniki odżywcze albo informacje pochodzą od członka ich własnego gatunku. Wiedzą nawet, kiedy informacje pochodzą od bliskiego krewnego, takiego jak rodzeństwo czy rodzic. Drzewa dzielą się też informacjami o katastrofach, jak susza i ataki owadów, za pośrednictwem swoich sieci grzybowych. Dzięki temu ich sąsiedzi zwiększają produkcję enzymów ochronnych w oczekiwaniu na zagrożenia.
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.
Od tej sekretnej komunikacji zależy zdrowie lasu. Kiedy wszystko jest ze sobą tak głęboko powiązane, to, co dotyczy jednego gatunku, z pewnością wpłynie na inne.