Odkryli sposoby komunikacji drzew. Co "mówią" giganty?

Drzewa i inne rośliny w lesie przekazują sobie informacje chemiczne, elektryczne oraz za pośrednictwem korzeni i grzybów, co umożliwia im reagowanie na zmiany w otoczeniu.
Badania naukowe opisują mechanizmy przesyłania sygnałów przez rośliny, takie jak uwalnianie związków chemicznych w przypadku zagrożenia oraz przekazywanie substancji przez sieci mikoryzowe pod powierzchnią ziemi.
Naukowcy potwierdzają, że rośliny posiadają złożone systemy komunikacji, jednak nie dowiedziono, by drzewa świadomie rozmawiały ze sobą jak ludzie.
Więcej podobnych informacji znajdziesz na stronie głównej serwisu, otwiera się w nowym oknie

Może wydawać się, że w lesie jest spokojnie i cicho, a badania udowadniają, że w lesie jest gwarno. Nie chodzi jednak o dźwięki, które znamy z rozmów zwierząt. „Gwar” tworzą sygnały chemiczne, elektryczne i procesy zachodzące w korzeniach. Drzewa mogą uwalniać do powietrza substancje ostrzegające sąsiadów przed zagrożeniem, przekazywać informacje za pośrednictwem tkanek, a w określonych warunkach korzystać z podziemnych połączeń z udziałem grzybów. Las żyje więc własnym systemem wymiany informacji, choć dla ludzkiego ucha pozostaje niemal całkowicie niewidoczny i niesłyszalny.

Naukowcy sprawdzają, jak rośliny przesyłają sygnały

Jednym z najnowszych opracowań jest przegląd opublikowany w „Current Opinion in Plant Biology”. Zostało przygotowane przez naukowców z Laboratory of Organic Electronics na Linköping University w Szwecji i Wallenberg Wood Science Center oraz Umeå Plant Science Center przy Swedish University of Agricultural Sciences. Badacze analizują przede wszystkim sygnały elektryczne roślin i sposoby ich rejestrowania.

W badania nad komunikacją roślin od lat angażuje się również Richard Karban z University of California w Davis. Szczególnie interesują go lotne związki organiczne, czyli VOC, które rośliny uwalniają między innymi po zaatakowaniu przez owady. Eksperymenty z bylicą i innymi gatunkami pokazały, że sąsiednie, nieuszkodzone rośliny mogą reagować na substancje emitowane przez zaatakowanego sąsiada. W niektórych doświadczeniach rośliny, które wcześniej zetknęły się z sygnałem ostrzegawczym, ponosiły znacznie mniejsze szkody powodowane przez owady.

Rośliny wysyłają chemiczne ostrzeżenia

Jedną z najlepiej opisanych form komunikacji roślin jest wymiana sygnałów chemicznych. Kiedy roślina zostaje zaatakowana przez owady albo uszkodzona, może uwolnić do atmosfery określone związki. Dla innych roślin znajdujących się w pobliżu mogą one stanowić informację, że w otoczeniu pojawiło się zagrożenie.

Sąsiad może rozpocząć przygotowania do obrony, zanim sam zostanie zaatakowany. W doświadczeniach obserwowano uruchamianie sygnalizacji wapniowej oraz aktywację genów związanych z mechanizmami obronnymi. Oznacza to, że informacja docierająca z otoczenia może zmienić sposób funkcjonowania organizmu, który fizycznie nie został jeszcze uszkodzony.

Określenie „język roślin” działa na wyobraźnię, ale trzeba używać go ostrożnie. Nie chodzi o rozmowę przypominającą ludzką mowę. Rośliny nie wypowiadają słów i nie prowadzą dialogu w naszym rozumieniu. Wytwarzają natomiast sygnały, które inne organizmy mogą wykrywać i na które potrafią odpowiednio reagować.

Drzewa mogą porozumiewać się także pod ziemią

Jeszcze bardziej niezwykły jest świat pod leśną ściółką. Korzenie wielu drzew współpracują z grzybami mikoryzowymi. Ich cienkie strzępki tworzą w glebie rozległe sieci, dzięki którym grzyb i roślina wymieniają się zasobami. Roślina przekazuje grzybowi związki węgla powstające podczas fotosyntezy, a w zamian może otrzymywać wodę i składniki mineralne.

Od lat bada się hipotezę, że takie sieci mogą także umożliwiać przemieszczanie określonych substancji pomiędzy roślinami. Z tym zagadnieniem wiąże się koncepcja tak zwanych drzew matek, według której starsze drzewa mogą pozostawać połączone z młodszymi osobnikami i potencjalnie przekazywać im zasoby.

Tu trzeba jednak oddzielić fascynującą hipotezę od tego, co zostało jednoznacznie dowiedzione. Samo wykazanie, że substancje mogą przemieszczać się przez sieci mikoryzowe, nie oznacza, że drzewo świadomie podejmuje decyzję o „pomocy” innemu drzewu. Naukowcy nadal badają, jak często takie transfery zachodzą w naturalnych lasach i jakie mają znaczenie dla ekosystemu.

Jak drzewa rozmawiają ze sobą?ANDRZEJ ZBRANIECKIEast News

Elektryczne sygnały roślin przypominają system alarmowy

Najnowszy przegląd naukowy szczególnie mocno skupia się na elektrycznych sygnałach roślin. Kiedy roślina zostaje zraniona, w jej tkankach mogą pojawić się zmiany elektryczne, które przemieszczają się do innych części organizmu. W ten sposób informacja o stresie może zostać przekazana dalej i uruchomić reakcję obronną.

Naukowcy rozróżniają różne klasy sygnałów elektrycznych i badają ich właściwości. Szczególnie dobrze opisano wolniejsze fale potencjału wywoływane między innymi mechanicznym uszkodzeniem i żerowaniem. Wciąż jednak nie wszystkie mechanizmy są dokładnie poznane. Autorzy publikacji podkreślają, że wiele pytań pozostaje otwartych, a nowe technologie mogą pozwolić je rozstrzygnąć.

Rośliny komunikują się na więcej niż jeden sposób

Komunikacja roślin nie ma jednej formy. Może zachodzić za pomocą lotnych związków chemicznych uwalnianych do powietrza, sygnałów przemieszczających się wewnątrz tkanek oraz procesów związanych z korzeniami i grzybami mikoryzowymi. Ważną rolę odgrywają także wewnętrzne szlaki sygnalizacyjne, dzięki którym roślina po odebraniu bodźca może zmienić aktywność określonych genów i przygotować się na stres.

To właśnie wielość tych mechanizmów sprawia, że las może być znacznie bardziej „głośny”, niż sugeruje cisza na leśnej ścieżce. Człowiek odbiera przede wszystkim szum liści, trzask gałęzi, śpiew ptaków czy odgłosy owadów. Tymczasem rośliny wymieniają informacje kanałami, do których nasze zmysły nie są przystosowane.

Czy drzewa naprawdę ze sobą „rozmawiają”?

Takie określenie jest chwytliwe, ale nie powinno prowadzić do zbyt daleko idących wniosków. Badania pokazują, że rośliny odbierają informacje z otoczenia, wytwarzają sygnały i reagują na bodźce pochodzące od innych organizmów. Nie dowodzą natomiast, że drzewa świadomie rozmawiają ze sobą tak jak ludzie.

Nowe czujniki pozwalają śledzić sygnały elektryczne, metody obrazowania pokazują reakcje komórek. Naukowcy sprawdzają, jak sygnały łączą się ze sobą i kiedy wpływają na zbiorowiska roślin. Dzięki temu „cichy” las staje się poznanym systemem wymiany informacji.

Najpewniejszy wniosek jest inny: rośliny mają złożone systemy komunikacji, a nauka dopiero coraz dokładniej odkrywa ich możliwości. Chemiczne sygnały ostrzegawcze, elektryczne impulsy oraz skomplikowane relacje pod ziemią pokazują, że życie lasu nie kończy się na tym, co widzimy.