Egy új-zélandi erdőben talált bizonyítékok alapján a fák levelek, ágak és törzsük nagy része nélkül is képesek életben maradni, mégpedig olyan módon, hogy a szomszédaiktól kapják az ehhez szükséges tápanyagokat és energiát.

De mit jelent ez a felfedezés a fákat és az erdőket illetően?

Amikor egy Aucklandhoz közeli esőerdőben sok-sok évvel ezelőtt kidőlt egy kaurifenyő, az esemény nem keltett különösebb feltűnést. Az állva maradt törzs lassan korhadásnak indult, míg egy alacsony, üreges tönk maradt hátra, amely szinte észrevétlenné vált az erdő aljnövényzetében és a környező, 40–50 méteresre megnövő fák árnyékában. A tönk látszatra teljesen halottnak tűnt.

„Semmi különös nincs rajta. Valószínűleg majdnem mindenki lesétál mellette, anélkül, hogy észrevenné” – mondja Sebastian Leuzinger, az Aucklandi Műszaki Egyetem kutatója. Amikor azonban Leuzinger és botanikus kollégája, Martin Bader az erdő ezen részén kirándulva elért a tönkhöz, észrevették az egykori fát. Badrenek rögtön feltűnt, hogy bár a tönk sem leveleket, sem gallyakat nem hordoz, élő szövetet tartalmaz. És amikor megkopogtatta, a hang is eltért a halott faanyag hangjától.

Az ősi fatönk tehát máig életben van, a kutatók pedig vizsgálni kezdték, hogyan lehetséges ez.

MI A FA, HA MÁR NEM FA?

Leuzinger és Bader idővel igazolta, hogy a fatönk legalább egy, de inkább több szomszédos kaurifenyővel is összeköttetésben van, minden valószínűség szerint gyökerein át. A fák vízszállító rendszerünkön keresztül állnak kapcsolatban egymással: a lombos fákban felfelé haladó víz a tönkön is keresztülnyomja a vizet, életben tartva azt. Bár a kidőlt fa nem képes kizöldülni, sem felegyenesedni, és sosem fog tobozokat növeszteni és szaporodni, egyelőre úgy tűnik, hogy egy darabig nem is fog meghalni.

Hogyan tekinthetünk egy ilyen élőlényre? Parazita szervezetként, amely fajtársain élősködve, azoktól erőforrásokat eltulajdonítva tartja életben magát? Vagy kölcsönösen előnyös együttműködésről van szó, amelynek keretében a fatönk kiterjeszti a többi fa gyökérzetét a vízért cserébe? Egyáltalán önálló egyed egy ilyen famaradvány, vagy inkább azt mondhatjuk, hogy szomszédai részévé vált?

Milyen élőlény egy olyan szervezet, amely már nem rendelkezik klorofillal, így nem képes a nap energiáját hasznosítani, tehát technikailag nem növény?

Megváltozott állapotában nem sorolódik közelebb a gombákhoz és az állatokhoz, amelyek szintén más élőlényekből szerzik be tápanyagaikat? „Rendkívül izgalmas jelenségről van szó, amely rengeteg kérdést felvethet” – mondja Franciska de Vries, a Manchesteri Egyetem kutatója.

WOOD-WIDE WEB

Évek óta ismert, hogy a fák komplex hálózatot alkotnak a föld felszíne alatt. A gyökereiken élő gombák összetett rendszerben kötik egymáshoz az egyes fákat, egyfajta „erdei világhálót” hozva létre, amelyen át tápanyagok és információk is gazdát cserélnek. De a gyökerek maguk is közvetlenül egymásba nőhetnek, természetes oltványokat, graftokat hozva létre. Ilyen graftokat már több mint 150 faj esetében írtak le, de pontos funkciójuk még mindig rejtély. A szakértők úgy sejtik, hogy ezek a kapcsolatok egyrészt segítenek stabilizálni a fákat, másrészt az erőforrások megosztásában is szerepet jászhatnak a szűkösebb időszakokban.

De mi történik, ha a hálózat egyik tagja fatönkké válik? Az új-zélandihoz hasonló élő tönköket az első ilyen famaradvány 1833-as megtalálása óta többször is találtak. A kutatók régóta sejtették, hogy az ilyen tönkök gyökereiken keresztül kapcsolódhatnak a környezők fákhoz, ez azonban még mindig nem magyarázza meg, hogyan maradnak életben.

A probléma a jelenség fizikájával van: a víz nem alulról felfelé pumpálódik a fákban, hanem a szívóhatás miatt hatol egyre feljebb. A szívóerő azért lép fel, mert a levelekről párolog a víz, és ez az úgynevezett transpiráció a teljes folyadékoszlopra hatással van, egészen a gyökerekig. Ez az áramlás segít eljuttatni a vizet és a tápanyagokat a növény minden szövetéhez. Levelek hiányában azonban elvileg nincs transpiráció, hiszen nincs, ami felülről szívná a vizet.

A FÁK KERINGÉSE

A lombtalan fatönkben tehát elvileg nem lehetne folyadékáramlás, Leuzinger és Bader vizsgálatai alapján azonban mégis van. A szakértők apró tűket szúrtak a vízszállító szövetekbe, hőpulzusokkal „világítva át” a fát, és azt tapasztalták, hogy a tönkben jóval lassabban, a környező fákhoz képest nagyjából 20 százalékos sebességgel, de szintén felfelé áramlik a víz. Az áramlás tényleges sebessége ráadásul folyamatosan változik annak függvényében, hogy mit csinálnak a szomszédok.

Ha a közeli fákban gyorsan szivattyúzódik a víz, a fatönkben lelassul a folyamat. Ha viszont a szomszédok „keringése” lelassul, mert éjszaka van, vagy erősen esik, a fatönkben a víz elkezd gyorsabban mozogni.

Ez pedig azt sugallja, hogy a fatönk gyökérzete nem csak passzív része a populáció gyökérrendszerének: amikor a szomszédok pihennek, kiaknázza a lehetőséget, hogy több vízhez jusson.

De miért mennek bele az ép fák abba, hogy olyan fák is a hálózat részei maradjanak, amelyek nem tudnak többé hozzáadni az erőforrásokhoz? Leuzinger szerint az együttműködés szempontjából az már önmagában előnyös lehet, hogy fatönk gyökérzetével együtt nagyobb területről tudnak vizet gyűjteni az összekötött egyedek. De az is lehetséges, hogy a rendszer csak nem tudják kiszűrni az „ingyenélőket”, így a fatönkök a nyakukon maradnak.

Hogy a tönkben mitől áramlik a víz, az egyelőre rejtély, a fa szállítószövetét ugyanis nem erre találták ki, mondja Leuzinger. A vízszállító csövek egyirányúak, a víz a gyökerektől a korona felé halad. Az élő fatönkökben azonban át kell rendezni ezt a rendszert, hogy a víz át tudjon áramlani a csonkon. Hogy ez hogy történik, azt jelenleg még nem tudjuk, mondja a szakértő.

AZ ERDŐ, MINT SZUPERORGANIZMUS

Egyelőre azt sem tudni, hogyan és milyen mértékben továbbítja a tönk az általa felvett és átvett vizet szomszédai felé. Ehhez meg kellene vizsgálni a gyökereket, ami viszont kockázatos hiszen védett fajról van szó. A szakértők azonban elmondásuk szerint 100 százalékosan biztosak abban, hogy a gyökerek közt természetes graftok, összenövések vannak, különben a fatönk nem lenne életben.

Leuzinger és Bader egyelőre nem találtak hasonló fenyőtönköket, bár a helyi erdészek szerint a jelenség nem ritkaság. Így az jelenleg még bizonytalan, hogy mennyire általánosak az ilyen tönkök, ahogy az is, hogy a fatönkök megmaradása faji sajátosság vagy általában jellemző a fákra. Ha így lenne, az egészen újfajta implikációkat vetne fel azzal kapcsolatban, hogyan működnek az erdők.

Az utóbbi teóriát erősíti, hogy más kutatók más fajok ép egyedei között már találtak bizonyítékot természetes gyökérgraftokra. Ezek a hálózatok – ahogy már említettük – ellenállóbbá teszik a populációt: ha ínség van, a fák meg tudnak osztozni a tápanyagokon, és ha kártevők támadják meg a fákat, az érintetlen egyedek időben mozgósíthatják védekező rendszerüket.

Ezért is lehet problematikus az erdők irtása és ritkítása, ha ugyanis túl sok fát vágnak ki egy területről, az erdei világhálóban lyukak keletkeznek, és a túlélő fák vagy elszakadnak társaiktól, vagy egy csomó olyan fatönk ragad rajtuk, amelyeket aztán el kell tartaniuk.

Aminek szűkösebb időkben bizonyosan nagy a kockázata, hiszen egyetlen fotoszintetizáló fa nem fog tudni korlátlan mennyiségű gyökérzetet ellátni, így a lombok ritkítása az egész erdei közösség létét fenyegetheti, állítják a szakértők.

Forrás: ipon.hu / theatlantic.com / cell.com