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.
A maior parte da floresta vive à sombra das gigantes que compõem o dossel mais alto. Essas são as árvores mais antigas, com centenas de filhas e milhares de netas. Elas entram em contato com suas vizinhas, compartilhando alimentos, suprimentos e sabedoria adquirida durante a longa vida.
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.
Elas fazem tudo isso enraizadas no mesmo lugar, incapazes de falar, se aproximar ou se movimentar. O segredo do sucesso delas está sob o solo da floresta, onde imensos sistemas radiculares sustentam os troncos imponentes acima. Em parceria com essas raízes, estão fungos simbióticos chamados micorrizas.
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.
Esses fungos têm inúmeras hifas ramificadas, como filamentos, que, juntas, formam o micélio. O micélio se espalha por uma área muito maior do que o sistema radicular da árvore e conecta as raízes de diferentes árvores. Essas conexões formam redes de micorrizas. Por meio dessas redes, os fungos podem transmitir recursos e sinalizar moléculas entre as árvores.
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.
Sabemos que as árvores mais antigas têm as maiores redes de micorrizas com mais conexões com outras árvores, mas essas conexões são incrivelmente complicadas de rastrear. Isso ocorre porque há cerca de 100 espécies de fungos micorrízicos, e uma única árvore pode ser colonizada por dezenas de diferentes organismos fúngicos, cada um dos quais conectado a um conjunto único de outras árvores, que, por sua vez, têm seu próprio conjunto único de associações fúngicas. Para se ter uma ideia de como as substâncias fluem por essa rede, vamos ver mais de perto os açúcares, à medida que passam de uma árvore madura para uma muda vizinha.
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.
O percurso do açúcar começa bem acima do solo, nas folhas das árvores mais altas acima do dossel. As folhas usam a luz solar abundante para criar açúcares por meio da fotossíntese. Esse combustível essencial passa, então, pela árvore até a base do tronco na seiva espessa.
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.
A partir daí, o açúcar flui para as raízes. Os fungos micorrízicos encontram as pontas das raízes e envolvem ou penetram as células da raiz externa, dependendo do tipo de fungo. Os fungos não conseguem produzir açúcares, embora precisem deles como combustível, assim como as árvores. No entanto, eles conseguem coletar nutrientes do solo com muito mais eficiência do que as raízes das árvores e passar esses nutrientes para elas. Em geral, as substâncias fluem de onde são mais abundantes para onde são menos abundantes, ou da fonte para o solo. Isso significa que os açúcares fluem das raízes das árvores para as hifas fúngicas. Uma vez que os açúcares penetram no fungo, eles viajam ao longo das hifas pelos poros entre as células ou por hifas especiais de transporte em cavidades. O fungo absorve alguns açúcares, mas outros viajam e penetram nas raízes de uma árvore vizinha, uma muda que cresce à sombra e tem menos oportunidade de fotossintetizar açúcares.
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.
Mas por que o fungo transporta recursos de uma árvore para outra? Esse é um dos mistérios das redes de micorrizas. Faz sentido para o fungo trocar nutrientes do solo e açúcar com uma árvore. Ambas as partes se beneficiam. É provável que o fungo se beneficie de maneiras menos óbvias de fazer parte de uma rede entre árvores, mas as maneiras exatas não são totalmente claras. Talvez o fungo se beneficie de ter conexões com o maior número possível de árvores diferentes e amplie suas conexões transportando moléculas entre as árvores. Ou talvez as plantas reduzam suas contribuições para os fungos se eles não facilitarem as trocas entre as árvores.
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.
Sejam quais forem as razões, esses fungos transmitem uma incrível quantidade de informação entre as árvores. Por meio das micorrizas, as árvores podem dizer quando nutrientes ou moléculas de sinalização estão vindo de um membro da própria espécie ou não. Elas podem até dizer quando a informação está vindo de um parente próximo, como uma irmã ou mãe. As árvores também podem compartilhar informações sobre eventos como seca ou ataques de insetos por suas redes de fungos, fazendo com que suas vizinhas aumentem a produção de enzimas protetoras em antecipação a ameaças.
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.
A saúde da floresta depende dessas complexas comunicações e trocas. Com tudo tão profundamente interligado, o que impacta uma espécie certamente irá impactar outras.