Articles

rostliny spolu mluví pomocí internetu hub

je to informační dálnice, která urychluje interakce mezi velkou, různorodou populací jednotlivců. Umožňuje jednotlivcům, kteří mohou být široce odděleni, komunikovat a pomáhat si navzájem. Ale také jim umožňuje páchat nové formy trestné činnosti.

ne, nemluvíme o internetu, mluvíme o houbách. Zatímco houby mohou být nejznámější částí houby, většina jejich těl je tvořena hmotou tenkých nití, známý jako mycelium. Nyní víme, že tato vlákna fungují jako druh podzemního internetu, který spojuje kořeny různých rostlin. Ten strom ve vaší zahradě je pravděpodobně napojen na keř několik metrů daleko, díky mycelii.

čím více se o těchto podzemních sítích dozvídáme, tím více se naše představy o rostlinách musí změnit. Nesedí tam jen tiše a rostou. Propojením s houbovou sítí mohou pomoci svým sousedům sdílením živin a informací-nebo sabotovat nevítané rostliny šířením toxických chemikálií prostřednictvím sítě. Ukázalo se, že tento „dřevěný web“ má dokonce svou vlastní verzi počítačové kriminality.

přibližně 90% suchozemských rostlin je ve vzájemně prospěšných vztazích s houbami. 19. století německý biolog Albert Bernard Frank razil slovo „mykorhiza“ k popisu těchto partnerství, ve kterém houby obsadí kořeny rostliny.

Hub byly nazývá ‚přírodní internetu

V mykorhizních asociacích, rostliny poskytují houbám s jídlem ve formě sacharidů. Na oplátku houby pomáhají rostlinám nasávat vodu a poskytují živiny, jako je fosfor a dusík, prostřednictvím svých mycelií. Od šedesátých let bylo jasné, že mykorhizy pomáhají jednotlivým rostlinám růst.

houbové sítě také posilují imunitní systém hostitelských rostlin. Je to proto, že když houba kolonizuje kořeny rostliny, spouští produkci chemických látek souvisejících s obranou. Díky tomu jsou reakce imunitního systému rychlejší a efektivnější, což je jev zvaný „základní nátěr“. Pouhé připojení k myceliálním sítím činí rostliny odolnější vůči chorobám.

ale to není všechno. Nyní víme, že mykorhizy také spojují rostliny, které mohou být široce odděleny. Odborník na houby Paul Stamets je v TED talk z roku 2008 nazval „přirozeným internetem země“. Poprvé měl nápad v 70. letech, kdy studoval houby pomocí elektronového mikroskopu. Stamets si všiml podobnosti mezi mycelií a ARPANET, rané verze internetu amerického ministerstva obrany.

filmovým fanouškům by se mohl připomenout trhák Jamese Camerona Avatar z roku 2009. Na lesním Měsíci, kde se film odehrává, jsou všechny organismy spojeny. Mohou komunikovat a společně spravovat zdroje díky „nějaké elektrochemické komunikaci mezi kořeny stromů“. Zpět ve skutečném světě, zdá se, že na tom je nějaká pravda.

trvalo desetiletí, než se dalo dohromady, co může houbový internet udělat. V roce 1997 našla Suzanne Simard z University of British Columbia ve Vancouveru jeden z prvních důkazů. Ukázala, že Douglas jedle a papírové břízy mohou přenášet uhlík mezi nimi přes mycelia. Jiní od té doby ukázali, že rostliny mohou vyměňovat dusík a fosfor stejně, stejnou cestou.

Tyto rostliny jsou opravdu jedinci,

Simard nyní věří, že velké stromy pomoct malé, mladší pomocí houbové internetu. Bez této pomoci by podle ní mnoho sazenic nepřežilo. Ve studii z roku 1997 získaly sazenice ve stínu-které pravděpodobně nebudou mít dostatek potravy – více uhlíku z dárcovských stromů.

„Tyto rostliny jsou opravdu jedinci v tom smyslu, že Darwin si myslel, že jsou jednotlivci soutěží o přežití nejschopnějších,“ říká Simard v roce 2011 dokumentární film se Stromy Komunikovat? „Ve skutečnosti spolu komunikují a snaží se navzájem pomáhat přežít.“

je však kontroverzní, jak užitečné jsou tyto přenosy živin. „Určitě víme, že se to stane, ale méně jasné je, do jaké míry se to stane,“ říká Lynne Boddyová z Cardiffské univerzity ve Velké Británii.

zatímco tento argument zuří, jiní vědci našli důkaz, že rostliny mohou jít lépe a komunikovat prostřednictvím mycelia. V roce 2010 Ren Sen Zeng z Jihočínské zemědělské univerzity v Guangzhou zjistil, že když jsou rostliny připojeny škodlivými houbami, uvolňují chemické signály do mycelií, které varují své sousedy.

rostliny Rajčete může odposlouchávat na obranné reakce

Zeng tým rostl dvojici rajče rostliny v květináčích. Některé rostliny mohly tvořit mykorhizy.

jakmile se vytvořily houbové sítě, byly listy jedné rostliny v každém páru postříkány Alternaria solani, houbou, která způsobuje časnou plíseň. Vzduchotěsné plastové sáčky byly použity k zabránění jakékoli nadzemní chemické signalizaci mezi rostlinami.

po 65 hodinách se Zeng pokusil infikovat druhou rostlinu v každém páru. Zjistil, že jsou mnohem méně pravděpodobné, že dostat plíseň, a měl výrazně nižší úrovně poškození, když oni dělali, pokud oni měli mycelia.

„navrhujeme, aby rostliny rajčat mohly „odposlouchávat“ obranné reakce a zvýšit jejich odolnost vůči potenciálním patogenům, “ napsal Zeng a jeho kolegové. Mykorhizy tedy nejen umožňují rostlinám sdílet jídlo, ale pomáhají jim bránit se.

nejsou to jen rajčata, která to dělají. V roce 2013 David Johnson z University of Aberdeen a jeho kolegové ukázali, že boby také použít houbové sítě vyzvednout na blížící se hrozby – v tomto případě, hladová mšice.

Johnson zjistil, že široké fazole sazenice, které nebyly sami pod útokem mšic, ale byly připojeny k těm, které byly prostřednictvím houbového mycelia hub, aktivuje jejich anti-mšice chemické obrany. Ti bez mycelie ne.

„Nějaká forma zabezpečení se děje mezi tyto rostliny o herbivory mšicemi, a tyto signály byly přepravovány přes mykorhizní mycelial networks,“ říká Johnson.

ale stejně jako lidský internet má houbový internet temnou stránku. Náš internet podkopává soukromí a usnadňuje závažnou trestnou činnost-a často umožňuje šíření počítačových virů. Stejně tak houbové spojení rostlin znamená, že nikdy nejsou skutečně sami a že zlovolní sousedé jim mohou ublížit.

Za prvé, některé rostliny se navzájem kradou pomocí internetu. Existují rostliny, které nemají chlorofyl, takže na rozdíl od většiny rostlin nemohou produkovat svou vlastní energii fotosyntézou. Některé z těchto rostlin, jako je phantom orchideje, ten uhlíku, které potřebují z okolních stromů, prostřednictvím mycelia hub, které jsou připojeny k.

jiné orchideje kradou pouze tehdy, když se jim to hodí. Tyto „mixotrofy“ mohou provádět fotosyntézu, ale také „kradou“ uhlík z jiných rostlin pomocí houbové sítě, která je spojuje.

to nemusí znít příliš špatně. Počítačová kriminalita však může být mnohem zlověstnější než trochu drobná krádež.

rostliny musí soutěžit se svými sousedy o zdroje, jako je voda a světlo. V rámci této bitvy některé uvolňují chemikálie, které poškozují jejich soupeře.

tato „alelopatie“ je poměrně častá u stromů, včetně akátů, cukrovinek, amerických platanů a několika druhů eukalyptu. Uvolňují látky, které buď snižují šance, že se v okolí usadí další rostliny, nebo snižují šíření mikrobů kolem jejich kořenů.

skeptičtí vědci pochybují, že alelopatie těmto nepřátelským rostlinám hodně pomáhá. Určitě říkají, že škodlivé chemikálie by byly absorbovány půdou nebo rozloženy mikroby, než by mohly cestovat daleko.

ale možná rostliny mohou tento problém obejít využitím podzemních houbových sítí, které pokrývají větší vzdálenosti. V roce 2011 se chemická ekologka Kathryn Morris a její kolegové rozhodli tuto teorii otestovat.

Morris, dříve Barto, pěstoval zlaté měsíčky v nádobách s mykorhizními houbami. Hrnce obsažené válců obklopen mřížky, s otvory dostatečně malé, aby kořeny ven, ale dostatečně velké, aby v mycelia. Polovina těchto válců byla pravidelně otáčena, aby se v nich zastavily houbové sítě.

tým testoval půdu ve válcích na dvě sloučeniny vyrobené měsíčky, které mohou zpomalit růst jiných rostlin a zabít hlístice červy. Ve válcích, kde houby mohly růst, byly hladiny obou sloučenin o 179% a 278% vyšší než ve válcích bez hub. To naznačuje, že mycelia skutečně transportovala toxiny.

tým pak pěstoval sazenice salátu v půdě z obou sad nádob. Po 25 dnech vážily ty, které byly pěstovány v půdě bohaté na toxiny, o 40% méně než ty, které byly v půdě izolované z mycelií. „Tyto experimenty ukazují, houbové sítě mohou přepravovat tyto chemické látky v dostatečně vysoké koncentraci, aby vliv na růst rostlin,“ říká Morris, který je nyní založen na Xavier University v Cincinnati, Ohio.

v reakci na to někteří tvrdili, že chemikálie nemusí fungovat tak dobře mimo laboratoř. Michaela Achatzová z berlínské Svobodné univerzity v Německu a její kolegové hledali podobný efekt ve volné přírodě.

jedním z nejlépe studovaných příkladů alelopatie je americký černý ořech. Inhibuje růst mnoha rostlin, včetně sponek, jako jsou brambory a okurky, uvolněním chemické látky zvané jugalone z listů a kořenů.

Achatz a její tým umístili kolem vlašských ořechů hrnce, z nichž některé mohly proniknout houbovými sítěmi. Ty hrnce obsažené téměř čtyřikrát více jugalone než hrnce, které byly otáčí, aby se houbové připojení. Kořeny sazenic rajčat vysazených v půdě bohaté na jugalon vážily v průměru o 36% méně.

některé obzvláště vychytralé rostliny mohou dokonce změnit složení blízkých houbových společenstev. Studie ukázaly, že skvrnitý knapweed, štíhlý divoký oves a měkký brom mohou změnit houbový make-up půd. Podle Morrise by jim to mohlo umožnit lépe zacílit na konkurenční druhy toxickými chemikáliemi tím, že podpoří růst hub, ke kterým se mohou oba připojit.

zvířata mohou také využívat houbový internet. Některé rostliny produkují látky, přilákat přátelské bakterie a plísně, aby jejich kořeny, ale tyto signály mohou být sebrán hmyz a červi hledají chutné kořeny k jídlu. V roce 2012 Morris navrhl, že pohyb těchto signalizačních chemikálií prostřednictvím houbových mycelií může neúmyslně propagovat přítomnost rostlin u těchto zvířat. To se však podle ní v experimentu neprokázalo.

v důsledku tohoto rostoucího množství důkazů začalo mnoho biologů používat termín „wood wide web“ k popisu komunikačních služeb, které houby poskytují rostlinám a jiným organismům.

„tyto houbové sítě urychlují a zefektivňují komunikaci mezi rostlinami, včetně rostlin různých druhů,“ říká Morris. „Nemyslíme na to, protože obvykle vidíme pouze to, co je nad zemí. Ale většina rostlin, které vidíte, je spojena pod zemí, ne přímo přes jejich kořeny, ale prostřednictvím jejich myceliálních spojení.“

houbový internet je příkladem jedné z velkých lekcí ekologie: zdánlivě oddělené organismy jsou často propojeny a mohou na sobě záviset. „Ekologové už nějakou dobu vědí, že organismy jsou více propojené a vzájemně závislé,“ říká Boddy. Wood wide web se zdá být klíčovou součástí toho, jak se tato spojení tvoří.