Pod ściółką leśną drzewa budują sieć połączeń, jakiej ludzie mogą im jedynie pozazdrościć. Płyną nią nie tylko substancje odżywcze, lecz także informacje – o pożarach, suszach czy warunkach otoczenia. Tę mowę drzew i łączące je relacje odkryła pewna uparta Kanadyjka.
W jednym z rozdziałów książki Sekretne życie drzew Peter Wohlleben dość enigmatycznie opisuje, jak dowiedziono, że różne gatunki drzew mogą się ze sobą komunikować. Autor nie odsyła jednak do badań. Tymczasem za tym tajemniczym eksperymentem kryją się pewna niezwykła kobieta i jej przełomowe odkrycia sprzed 35 lat, które trwale zmieniły nasz sposób postrzegania drzew. Zapoczątkowały one całą serię badań nad symbiozą drzew i grzybów na Wydziale Leśnictwa University of British Columbia w Vancouverze. W polskiej Wikipedii niemal co druga informacja o sieciach mikoryzowych odsyła do badania, którego współautorką jest właśnie wspomniana Kanadyjka. Ostatnio zainspirowała też Richarda Powersa, autora nagrodzonej w 2019 r. Pulitzerem powieści The Overstory. Pisarz wykorzystał biografię badaczki do stworzenia fikcyjnej postaci dendrolożki Patricii Westerford.
Poznajcie Suzanne Simard, która jako pierwsza wykazała, że drzewa się ze sobą porozumiewają.
Przysługa za przysługę
Simard – wnuczka leśnika, który końmi wywoził drzewa z lasu (co i dziś uważa się za metodę najlepszą dla ekosystemu) – dorastała w lasach Kolumbii Brytyjskiej, najdalej na zachód wysuniętej prowincji Kanady, w 70% pokrytej lasem. Kanada to trzeci na świecie kraj o największej powierzchni lasów, zaraz za Rosją i Brazylią. Przy okazji warto wiedzieć, że ponad połowa powierzchni lasów na świecie rośnie w zaledwie pięciu krajach.
Jako dziewczynka Suzanne kładła się na ziemi i wpatrywała w korony cedrów, choin i daglezji zielonych, zaliczanych do najwyższych drzew świata. Jej plac zabaw znajdował się w cieniu pni tych gigantów. Nic dziwnego, że podobnie jak dziadek i wujowie skończyła leśnictwo. Szybko jednak zrozumiała, że swoją pracą przyczynia się do prowadzenia wycinki na masową skalę przy użyciu przemysłowych maszyn-potworów, którym obalenie drzewa zajmuje kilka sekund. Zdecydowała się więc wyjść z lasu i wrócić do niego jako badaczka.
W tamtym czasie w jednym z laboratoriów odkryto, że korzeń sosny może przesyłać węgiel innemu korzeniowi. Suzanne postanowiła sprawdzić, czy dzieje się to również w realnym lesie. „Niektórzy uznali, że oszalałam. Bardzo trudno było mi zdobyć finansowanie na badania. Ale nie ustępowałam” – wspomina w przemówieniu wygłoszonym na konferencji TED. Film obejrzało ponad 4 mln widzów.
Simard wyhodowała w lesie 80 okazów drzewek trzech gatunków: brzozy papierowej, daglezji zielonej i żywotnika olbrzymiego. Rośliny szczelnie okryła foliowymi workami, pod które wielkimi strzykawkami wtłoczyła izotopy dwutlenku węgla: brzozie – radioaktywny izotop 14C, daglezji – stabilny izotop 13C. Po godzinie ściągnęła worek z brzozy i przyłożyła do niej licznik Geigera. Zgodnie z przewidywaniami detektor zabzyczał: brzoza zdążyła wchłonąć radioaktywny izotop. Simard podeszła do daglezji, zdjęła z niej torbę, podsunęła licznik Geigera i na ułamek sekundy wstrzymała oddech. Również usłyszała charakterystyczne bzyczenie! Ponieważ oba drzewa były okryte folią, radioaktywny węgiel mógł dotrzeć do daglezji tylko poprzez system korzeniowy.
Bzyczenie detektora było dowodem na podziemną komunikację drzew. „Brzoza powiedziała: »Hej, mogę ci w czymś pomóc?«. A daglezja na to: »Tak, proszę, podeślij mi trochę węgla, bo ktoś założył na mnie torbę i nie mogę prowadzić fotosyntezy«” – wspominała Simard. Podniecona biegała od stanowiska do stanowiska, a każdy pomiar potwierdzał jej odkrycie. Tylko w przypadku żywotnika olbrzymiego wskaźnik milczał – te drzewa okazały się niepołączone z siecią brzóz i daglezji.
Wkrótce zaczęły objawiać się różne zależności: im bardziej daglezja była latem zacieniona, tym więcej węgla wysyłała jej brzoza. Z kolei później, jesienią, gdy brzoza już zrzucała liście, iglasta daglezja, która miała nadmiar węgla, bo wciąż prowadziła fotosyntezę, usłużnie słała go koleżance. „Wiedziałam, że odkryłam coś wielkiego, co zmieni postrzeganie drzew w lesie – już nie tylko jako konkurentów, lecz także jako współpracowników. Znalazłam twarde dowody na ogromną podziemną sieć komunikacji, inny świat” – opowiadała badaczka.
To było 30 lat temu. Od tamtej pory Simard wraz z zespołem opublikowała setki prac. Dzięki nim wiemy więcej o tym, co dzieje się pod ściółką leśną, gdzie korzenie drzew obejmują powierzchnię czasem kilkakrotnie większą niż ich korony.
Sieć powiązań
Simard dokładnie pamięta moment, w którym zrozumiała, że las to nie tylko jego widoczna, naziemna część. Była wówczas z dziadkiem na działce. Jej pies wpadł do wychodka, a dziadek zaczął kopać obok, żeby go uratować. Młoda Suzanne zobaczyła wtedy powykręcane korzenie, białą grzybnię, czerwonawe i zielonkawe minerały. Pies został uratowany, a Suzanne zafascynowała się podziemnym światem.
Drzewa często łączą się ze sobą bezpośrednio korzeniami, jednak największą rolę w komunikacji na masową skalę odgrywają grzyby tworzące tzw. sieci mikoryzowe. To, co zbieramy, czyli jednonogie kapelusze, to tylko owocniki, czubki gór lodowych, ponieważ zdecydowana większość grzyba – jego grzybnia – rozciąga się pod powierzchnią ziemi i przenika każdą drobinkę okolicznej gleby. Istnieje około stu gatunków grzybów mikoryzowych. Ich nitki tworzą sieć tak gęstą, że w jednej łyżce gleby dałoby się umieścić kilka kilometrów sieci, a pod jednym śladem stopy – kilkaset. Grzybnia działa trochę jak Internet; naukowcy od lat mówią na nią the Wood Wide Web.
Komórki grzyba prowadzą handel wymienny z komórkami drzew – grzyby nie potrafią przeprowadzać fotosyntezy, zatem ściągają z drzew cukier. Są za to skuteczniejsze w pobieraniu substancji odżywczych z gleby, więc dostarczają je drzewom w zamian za ten składnik. A przy okazji umożliwiają przesyłkę różnych innych substancji i komunikację. Nie do końca wiadomo, dlaczego dorzucają tę drugą usługę. Może grzybowi opłaca się mieć połączenia z wieloma drzewami? Albo to drzewa redukują ilość wysyłanego cukru, jeśli grzyb nie pozwala im się łączyć z innymi?
Co przekazują sobie drzewa? Okazuje się, że nie tylko węgiel, lecz także fosfor, azot, wodę oraz informacje w postaci impulsów chemicznych i elektrycznych. Przesyłają m.in. sygnały alarmowe o ataku szkodników, tak by pozostałe drzewa mogły się przygotować i odeprzeć atak za pomocą enzymów ochronnych.
Dobrze jak u mamy
Sieć, którą tworzą grzyby i drzewa, ma węzły i łącza. Najważniejsze węzły to hub trees albo mother trees, czyli drzewa matki – najstarsze i największe, budujące połączenia nawet z setkami innych drzew. To one są opiekunami leśnej społeczności. Sprawdzają, co słychać u sąsiadów, dzielą się pożywieniem i wiedzą nabytą w ciągu długiego życia. Dzięki podziemnej sieci przesyłają do młodych siewek nadwyżki węgla, co czterokrotnie zwiększa ich szansę na przeżycie. Mało tego, potrafią rozpoznać swoich krewnych – młodym z podobną pulą genów dostarczają więcej pożywienia (choć nie znaczy to, że całkowicie lekceważą niespokrewnione siewki). Kiedy drzewa matki są zranione lub szykują się, by umrzeć, przekazują zgromadzoną mądrość następnym pokoleniom, zwłaszcza spokrewnionym. Choć nie wiadomo jeszcze, w jakiej części drzew kryje się ich pamięć, pewne jest, że ona istnieje – najstarsze drzewa pamiętają dawną suszę i na tej podstawie potrafią dostosować siebie i otoczenie do zmieniających się warunków klimatycznych. Dlatego w pozostawionych samym sobie lasach stare pniaki – bez liści, a zatem bez prawa do fotosyntezy – wciąż żyją. Podziemnym szlakiem zasilają je sąsiedzi i sąsiadki, bo wiedza, którą mają tamte pnie, może się przydać okolicznym roślinom. Skupiska drzew zachowują się tak jak dawne ludzkie społeczności: dbają zarówno o najmłodsze osobniki, jak i te najstarsze oraz najmądrzejsze.
„Po latach pracy w lesie zaczęłam patrzeć na to, co dzieje się pod ziemią, jak na mózg drzewa” – wyznaje Simard w dokumencie Intelligent Trees, w którym wspólnie z Peterem Wohllebenem opowiada o swoich odkryciach i obserwacjach.
Bezcenne dziedzictwo
Gęsta podziemna sieć zwiększa zdolność leśnych ekosystemów do regeneracji i bezpośrednio wpływa na zdrowie całego lasu. Dlatego Suzanne zajmuje się nie tylko badaniami naukowymi. Działa również na rzecz zrównoważonych sposobów zarządzania eksploatacją lasów, mając za sobą mądrość przodków oraz własne doświadczenie leśniczki.
Kanada, gdzie lasów jest tak dużo, ma też jeden z najwyższych wskaźników ich wycinek. Deforestacja wpływa na cykle hydrologiczne, redystrybucję gazów i życie leśnych mieszkańców. Zręby, prowadzone na potężną skalę, z satelity wyglądają jak plamy po łysieniu plackowatym, a w dodatku osłabiają las. W ich miejsce od lat zwykle sadzi się tylko jeden gatunek drzew – często jest to osika czy brzoza. Takie lasy są bardziej podatne na infekcje i mniej skomunikowane: naruszona wielkimi maszynami gleba nie przewodzi informacji, a w okolicy nie ma żadnych starych drzew, od których można by się czegoś nauczyć. To sprawia, że pewien gatunek kornika (Dendroctonus ponderosae) ma w Kolumbii Brytyjskiej większe niż w innych miejscach używanie, a pożary wybuchają tam na niespotykaną skalę. W 2014 r. spłonęły ponad 3 mln hektarów lasu, co na Terytoriach Północno-Zachodnich Kanady stanowiło największy pożar od 30 lat.
Simard postuluje zmianę sposobu zarządzania lasem. Uważa, że zamiast zrębów, czyli całkowitych wycinek fragmentów lasu, lepiej pozostawić jego dziedzictwo, a więc drzewa matki mogące przekazać nagromadzoną mądrość następnym pokoleniom. „Można wyciąć jedno lub dwa takie drzewa, ale istnieje punkt krytyczny: wytniesz o jedno za dużo i pada cały system” – argumentuje. Zamiast nasadzenia jednego czy dwóch gatunków zaleca wprowadzenie różnorodności w nowych lasach i zostawienie im czasu na ustalenie własnych porządków. Podkreśla, że powinniśmy ratować lasy pierwotne, bo to one są depozytariuszami genów. W Europie już ich nie ma – poza Puszczą Białowieską. Jak podaje FAO, od 1990 r. straciliśmy 80 mln hektarów tego typu lasów na świecie.
Jedno z najstarszych znanych drzew, pewien szwedzki świerk, ma około 9,5 tys. lat. Zdrowe drzewo żyje w lesie średnio 400–500 lat, jeśli nikt nie będzie mu przeszkadzać. Ma szansę przetrwać dłużej, gdy znajduje się w grupie. Jak pisze Wohlleben, buki, które rosną gęściej, choć mają małe korony drzew i wydawałoby się, że nie jest im zbyt wygodnie, są zdrowsze i bardziej produktywne niż te rosnące solo. Drzewa wzrastające w osamotnieniu, podobnie jak ludzie, zwykle żyją krócej, odcięte od żywej sieci informacji i systemu opieki.
W jednym z wywiadów Simard podzieliła się prywatną historią: „Kilka lat temu miałam raka piersi. Dziś czuję się świetnie. Przetrwałam go głównie dzięki moim połączeniom – przyjaźniom, które wytworzyłam. Czułam, że doświadczam tego, co badam w lasach. Z drzewem też będzie wszystko w porządku, jeśli tylko pozostanie ono częścią własnej społeczności”.
Korzystałam m.in. z przemówienia na konferencji TED How trees talk to each other, wywiadów z Suzanne Simard dla portalu Yale Environment 360 i www.ttbook.org, dokumentu Intelligent Trees, książki Petera Wohllebena Sekretne życie drzew oraz artykułu It’s Not the Trees That Need Saving w serwisie Earthisland.org.
Podziel się tym tekstem ze znajomymi z zagranicy lub przeczytaj go po angielsku na naszej anglojęzycznej stronie Przekroj.pl/en!
Czytaj również:
