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.
Бо́льшая часть леса произрастает в тени гигантов, кроны которых образуют самый высокий полог леса. Это старейшие деревья в лесу, у них сотни детей и тысячи внуков. Они обмениваются новостями с соседями, делятся едой, запасами и мудростью, накопленной за долгую жизнь.
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.
Всё это они проделывают, буквально не сходя с места, не умея говорить, что-либо брать и передвигаться. Секрет их успешной коммуникации спрятан под лесной подстилкой, где высящиеся стволы деревьев поддерживают разветвлённые корневые системы.
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.
Корни образуют симбиоз с грибами под названием микоризы. У этих грибов бесчисленное количество нитевидных образований гиф, в совокупности составляющих мицелий. Разрастаясь, мицелий занимает площадь намного шире, чем корневая система, и соединяет между собой корни различных деревьев. Все эти соединения образуют микоризные сети. По микоризным сетям грибы способны
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.
передавать между деревьями питательные вещества и сигнальные молекулы. Как известно, чем старее деревья, тем крупнее у них микоризные сети и, следовательно, у них больше связей с другими деревьями, но проследить за конкретными связями чрезвычайно сложно. Всё потому, что существует почти сто видов микоризных грибов, а на одном дереве могут произрастать десятки колоний микроскопических грибков, каждая из которых связана с определёнными колониями других деревьев, а те, в свою очередь, обладают уникальными связями между грибами. Чтобы понять, как происходит движение веществ по этим сетям, давайте рассмотрим, что происходит с сахара́ми,
Sugar’s journey starts high above the ground,
когда они от взрослого дерева передаются ближайшему саженцу.
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.
Путь сахара начинается высоко над землёй в листьях самых высоких деревьев, возвышающихся над лесным пологом. Там наверху благодаря обилию солнечного света в процессе фотосинтеза в листьях вырабатываются сахара́. Питательные вещества в форме густого древесного сока
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.
переносятся к основанию ствола. Оттуда сахар попадает в корни. Микоризные грибы встречаются на кончиках корней, и обычно они либо окружают внешние корневые клетки, либо проникают в них, в зависимости от типа гриба. В грибах сахара́ не образуются, но требуются грибам в качестве питания не меньше, чем деревьям. Однако они могут гораздо лучше корней деревьев извлекать питательные вещества из почвы и передавать их корням деревьев. В целом питательные вещества движутся из мест с избытком к местам с нехваткой, или от источников к поглотителям. Это означает, что сахара́ движутся от корней деревьев к гифам грибов. Как только сахара́ попадают в грибы, они переносятся по гифам через межклеточные поры или через особые полые гифы-транспортёры. Часть поглощает гриб, но остальной сахар движется дальше и попадает на корни соседнего дерева, саженца, который растёт в тени и у которого меньше возможностей для выработки сахаров в процессе фотосинтеза. Но зачем грибам переносить питательные ресурсы от дерева к дереву?
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.
Это одна из загадок микоризных сетей. Грибам имеет смысл обмениваться с деревом полезными веществами из почвы: от этого процесса выигрывают обе стороны. Вполне возможно, что грибу полезно входить в сети обмена веществ между деревьями, но пока толком не известно почему. Вполне возможно, что гриб выиграет от наличия связей с как можно бо́льшим числом деревьев и благодаря обмену молекулами установит максимально возможное количество связей. Или, возможно, растения начинают меньше делиться с грибами кормом, если те не способствуют обмену между деревьями.
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.
Какими бы ни были причины, грибы передают невероятно большой объём информации между деревьями. При помощи микоризов деревья могут определять, когда вещества или сигналы исходят от представителя того же вида, что и они. Они также способны определить, поступила ли им информация от близкого родственника, например дерева-собрата или родителя. При помощи грибных сетей деревья даже способны делиться информацией о таких событиях, как засуха или нашествие насекомых, являющихся предвестниками угрозы, и в результате соседние деревья начинают вырабатывать защитные ферменты.
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.
Столь запутанные коммуникации и обмены служат залогом здорового леса. Когда всё настолько глубоко взаимосвязано, то воздействие на какой-то один вид необратимо скажется на других.