Drzewa rozmawiają. Tylko my tego nie słyszymy
Trudno uwierzyć, że komunikacja nie jest tylko domeną ludzi i zwierząt. Jeszcze trudniej uwierzyć, że rośliny mogą kontaktować się ze sobą i to na duże odległości. Co ciekawe, wszyscy mamy wspólny mechanizm dotyczący przekazywania wiadomości. Robimy to przy pomocy różnego rodzaju związków chemicznych. W taki właśnie sposób rośliny informują o zagrożeniach, poczuciu bezpieczeństwa i zadowoleniu swoich zielonych sąsiadów. Badania naukowe udowodniły, że mistrzami dyskusji są drzewa, które potrafią "mówić" o tym co wydarzyło się kilka sezonów temu.
Po pierwsze, żeby usłyszeć i zrozumieć rośliny, musimy wyjść poza kanon zwyczajowo przyjętych definicji związanych z komunikacją. Po drugie, uświadomić sobie fakt, że odbieranie i nadawanie komunikatów nie jest ściśle związane z komórkami nerwowymi obecnymi w świecie zwierząt. Dyskusja i zapamiętywanie są obecne i realizowane przy obecności innych mechanizmów biologicznych, takich, jakie mają rośliny.
"Słyszymy, jak mówią". Ale nie zdajemy sobie z tego sprawy
Mianownikiem wspólnym zarówno dla flory jak i fauny są związki chemiczne. Pierwszym i podstawowym jest zapach. Zarówno ten odbierany jako przyjemny jak i ten uznawany za odór, fetor lub swąd. Komunikacja roślin z otaczającym światem jest wszystkim bardzo dobrze znana i towarzyszy nam każdego dnia. Przyprawy! Intensywny aromat imbiru, cynamonu lub bazylii to nic innego jak nadany przez rośliny komunikat i wysłany do środowiska.
W zdecydowanym stopniu jest to informacja ostrzegawcza dla roślinożercy oraz alarm o zagrożeniu skierowany do innych okazów własnego gatunku o istniejącym ataku. Może to być również wiadomość zachęcająca zwierzęta do zainteresowania się daną rośliną w celu jej zapylenia (niewyobrażalny odór wytwarzany między innymi przez dziwidło olbrzymie wabiące muchy) lub przetransportowania jak, np. zachęta zapachowa towarzysząca nasionom m.in. fiołków wonnych lub śnieżyczek przebiśniegów wabiąca mrówki (oraz oleosomy).
Pospolity zapach skoszonej trawy, uważany za świeży i miły przez część społeczeństwa, dla roślin jest wrzaskiem i krzykiem informującym otoczenie o ataku i zniszczeniu. Badania naukowe potwierdziły, że substancje chemiczne uwalniane w trakcie koszenia traw tego samego gatunku różnią się między sobą w zależności od wieku roślin, ich lokalizacji oraz pory roku. Najmocniej alarmują młode osobniki w okresie wiosennym.
Oratorskie zdolności drzew
Zapach to tylko jedna z możliwych form komunikacji w kontakcie roślin z otaczającym światem. Wysokie uorganizowanie komórek i tkanek u drzew pozwala im na komunikowanie się kilkoma innymi sposobami. Jednym z nich jest wytwarzanie niewielkich drgań przez liście. Dotykając siebie wzajemnie lub rośliny znajdujące się obok, bodźce dotykowe przetwarzane są na bodźce chemiczne i impulsy elektryczne, które przemieszczają się w całym organizmie lub przekazywane są sąsiadom.
Wzajemne przekazywanie informacje umożliwia adresatom szybsze uruchomienie mechanizmów biochemicznych odpowiednich do uzyskanej wiadomości. Tym samym, np. drzewa są w stanie szybciej otwierać aparaty szparkowe lub sterować kątem ustawienia liści nawet jeśli jeszcze nie nadeszły odpowiednie warunki pogodowe, po uzyskaniu wiadomości od bliskich sąsiadów. Badania dowiodły, że wraz z zachmurzaniem nieba pierwsze z drzew, które zostały ocienione, informują inne, że nadchodzi zmiana warunków świetlnych i należ się przygotować.
Jest to bardzo istotne w przypadku wielodniowego zachmurzenia, kiedy ataki patogenów i szkodników nasilają się. W ten sposób drzewa mogą zdecydowanie wcześniej uruchomić szlaki metaboliczne i zacząć produkować związki chemiczne odstraszające intruzów. Analogicznie dzieje się, kiedy zaraz po zachmurzeniu przychodzi silne nasłonecznienie. Szybka reakcja i nadanie komunikatu przez pierwsze naświetlone drzewa, zabezpiecza inne przed poparzeniami słonecznymi. Inny przykład dotyczy zamykania się szyszek sosny w płonącym lesie.
Te drzewa, które są oddalone od centrum pożaru, zaraz po odebraniu sygnału o niebezpieczeństwie (substancje alarmowe budową przypominające żywicę), natychmiast zamykały szyszki, chroniąc w ten sposób nasiona przed spaleniem. Dowiedziono również, że przekazywanie impulsów elektrycznych w organizmie roślinnym jest około dwustu razy wolniejsze niż w organizmie wysoko uorganizowanych ssaków. Warto również dodać, że impulsy te w świecie flory przepływają ciągle w obrębie organizmu, dzięki czemu rośliny stale i niezmiennie odbierają oraz reagują na bodźce. Drzewo (w całości) jest aktywne nawet w nocy. Tak samo jak nasz, ludzki mózg. Podobno lipy i wierzby "gadają" najintensywniej.
Podobno graby, dęby i jesiony zapamiętują najwięcej i można zaryzykować, że oprócz pamięci krótkotrwałej, kolejnym pokoleniom przekazują doświadczenie zapisane w pamięci długotrwałej.
Dowiedziono również, że ścinane żywe drzewo wysyła do otoczenia wiadomość o tym co się z nim dzieje. Obraz chemiczny, który jest nadawany zawiera w sobie dziesiątki różnego rodzaju związków o różnych stężeniach. Na tej podstawie zasugerowano, że bardziej przypomina krzyk niż spokojny komunikat. Ponadto drzewa, które odebrały taką informację, zapamiętują ją na zawsze.
Pod ziemią nie jest ciszej
Komunikacja pomiędzy drzewami i innymi organizmami zeszła również pod ziemię. I nie jest wcale taka spokojna. Orzech włoski przez wydzieliny korzeniowe wysyła komunikat do innych roślin o swojej toksyczności. Te, które jednak zaryzykują i rosną blisko niego dość szybko giną, a orzech w ten sposób pozbywa się konkurentów walczących z nim o wodę i składniki mineralne.
Prawdziwą rewolucję na temat podziemnej komunikacji drzew wywołały publikacje profesorki Suzanne Simard z Wydziału Leśnictwa Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej w Kanadzie. Pracę poświęciła badaniu struktur sieci mikoryzowych (grzybów żyjących w symbiozie z drzewami), umożliwiających komunikację pomiędzy drzewami w zespołach leśnych. Warto poinformować, że drzewa dostarczają grzybom cukru, a grzyby pomagają drzewom gromadzić wodę i składniki odżywcze znajdujące się w glebie.
Wiele roślin, korzeniami może być połączonych pod ziemią do komórek tego samego grzyba. W sytuacji, gdy jedna z roślin ulegnie uszkodzeniu, przez zmianę swojej biochemii i za pośrednictwem grzybów glebowych informuje inne o zdarzeniu. W ten sposób daje czas pozostałym do przygotowania się, np. na atak szkodników.
Simard dowiodła, że stare drzewa nazywane matkami, rozpoznają młode siewki korzeniące się w jej pobliżu i pochodzące z jej nasion. Co ciekawe, matka drzewo dostosowuje swoje zachowania konkurencyjne w taki sposób, żeby utrudnić wzrost młodym okazom, które nie są jej rodziną. Jak twierdzi Simard, sieci grzybów działają nie tylko między spokrewnionymi drzewami, ale także między drzewami różnych gatunków w tej samej rodzimej społeczności, jeśli połączone są z komórkami tego samego gatunku grzyba.
W przełomowym eksperymencie, którego efekt opublikowano w 1997 roku w czasopiśmie "Nature", Simard opisała wykorzystanie radioizotopów do śledzenia kierunku przepływu węgla, azotu i wody przemieszczających się między daglezją, a brzozą papierową. Kiedy zacieniała jedno drzewo, związki wysokoenergetyczne, takie jak cukry, napływały do niego z drugiego drzewa, połączonego tą samą grzybnią. To doświadczenie wykazało, że drzewa wykazują swego rodzaju altruizm i zamiast konkurować między sobą, skorzystały z połączeń mikoryzowych żeby sobie pomóc. Badania kanadyjskiej naukowczyni dowiodły, że podziemne przekazanie komunikatu pomiędzy drzewami przy współudziale grzybów zajmuje zaledwie sześć godzin!
Profesor Simard twierdzi, że nienaruszenie i obecność systemów mikoryzowych w środowisku życia drzew leży w podstawie ich odporności na choroby, szkodniki i zmiany klimatu. Ponadto "musimy pozostawić te stare drzewa i pozwolić im wysyłać wiadomości do gleby do otaczających roślin" - mówi badaczka, bo "pomoże to w odbudowie lasów po zakłóceniach, takich jak wycinka lub pożar".
