It ’ s a information superhighway that fast in a large, diverse population of individuals. Sen avulla yksilöt, jotka voivat olla kaukana toisistaan, voivat kommunikoida ja auttaa toisiaan. Mutta se mahdollistaa myös uusien rikosten tekemisen.

ei, nyt ei puhuta Internetistä, vaan sienistä. Vaikka sienet saattavatkin olla sienen tutuin osa, suurin osa niiden ruumiista koostuu ohuesta rihmamassasta, joka tunnetaan sienirihmastona. Tiedämme nyt, että nämä langat toimivat eräänlaisena maanalaisena internetinä, joka yhdistää eri kasvien juuret. Puutarhasi puu on luultavasti kiinni pensaassa muutaman metrin päässä, kiitos mycelian.

Mitä enemmän opimme näistä maanalaisista verkoista, sitä enemmän käsityksemme kasveista joutuvat muuttumaan. Ne eivät vain istu siinä hiljaa kasvaen. Yhdistämällä sieniverkostoon ne voivat auttaa naapureitaan jakamalla ravinteita ja tietoa – tai sabotoida epämieluisia kasveja levittämällä myrkyllisiä kemikaaleja verkoston läpi. Tämä ”wood wide web”, osoittautuu, on jopa oma versio kyberrikollisuuden.

noin 90% maakasveista on molempia hyödyttävässä suhteessa sienten kanssa. 1800-luvulla elänyt Saksalainen biologi Albert Bernard Frank keksi ”mykorritsa” – sanan kuvaamaan näitä kumppanuuksia, joissa sieni asuttaa kasvin juuria.

sieniä on kutsuttu”maan luonnolliseksi Internetiksi”

mykorritsaliitoksissa kasvit antavat sienille ravintoa hiilihydraattien muodossa. Vastineeksi sienet auttavat kasveja imemään vettä, ja antavat ravinteita, kuten fosforia ja typpeä, myceliansa kautta. 1960-luvulta lähtien on ollut selvää, että mykorritsat auttavat yksittäisiä kasveja kasvamaan.

Sieniverkostot tehostavat myös isäntäkasvinsa immuunijärjestelmää. Kun sieni asuttaa kasvin juuria, se käynnistää puolustukseen liittyvien kemikaalien tuotannon. Nämä tekevät myöhemmistä immuunijärjestelmän vasteista nopeampia ja tehokkaampia, ilmiötä kutsutaan ”pohjustukseksi”. Jo pelkkä sienirihmasto tekee kasveista vastustuskykyisempiä taudeille.

mutta ei siinä kaikki. Me tiedämme nyt, että mykorritsat yhdistävät myös kasveja, jotka saattavat erottua toisistaan laajalti. Sieniasiantuntija Paul Stamets kutsui niitä” maan luonnolliseksi Internetiksi ” vuoden 2008 TED-puheessaan. Hän sai idean ensimmäisen kerran 1970-luvulla tutkiessaan sieniä elektronimikroskoopilla. Stamets huomasi yhtäläisyyksiä myceliassa ja ARPANETISSA, Yhdysvaltain puolustusministeriön varhaisessa versiossa internetistä.

elokuvafaneille saattaa tulla mieleen James Cameronin vuonna 2009 ohjaama blockbuster Avatar. Metsäkuussa, jossa elokuva tapahtuu, kaikki eliöt ovat yhteydessä toisiinsa. He voivat kommunikoida ja yhdessä hallita resursseja ”jonkinlaisen sähkökemiallisen viestinnän puiden juurten välillä”ansiosta. Oikeassa maailmassa tässä on jotain perää.

on kestänyt vuosikymmeniä koota yhteen, mihin sieniverkko pystyy. Vuonna 1997 Suzanne Simard Brittiläisen Kolumbian yliopistosta Vancouverista löysi yhden ensimmäisistä todisteista. Hän osoitti, että Douglaskuuset ja paperikoivut voivat siirtää hiiltä keskenään mycelian välityksellä. Toiset ovat sittemmin osoittaneet, että kasvit voivat vaihtaa myös typpeä ja fosforia samaa reittiä.

nämä kasvit eivät oikeastaan ole yksilöitä

Simard uskoo nyt suurten puiden auttavan pieniä, nuorempia sienirihmastoa käyttäviä. Ilman tätä apua monet taimet eivät hänen mielestään selviäisi. Vuoden 1997 tutkimuksessa varjossa olleet taimet – joista todennäköisesti on pulaa ravinnosta – saivat luovuttajapuista enemmän hiiltä.

”nämä kasvit eivät oikeastaan ole yksilöitä siinä mielessä, että Darwin luuli niiden olevan yksilöitä, jotka kilpailevat vahvimman eloonjäämisestä”, Simard sanoo vuonna 2011 julkaistussa dokumentissa Do Trees Communicate? ”Itse asiassa he ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa, yrittäen auttaa toisiaan selviytymään.”

on kuitenkin kiistanalaista, kuinka hyödyllisiä nämä ravinteiden siirrot todella ovat. ”Tiedämme varmasti, että niin tapahtuu, mutta vähemmän selvää on, missä määrin sitä tapahtuu”, sanoo Lynne Boddy Cardiffin yliopistosta Britanniasta.

vaikka tämä argumentti raivoaa, toiset tutkijat ovat löytäneet todisteita siitä, että kasvit voivat mennä yksi paremmin, ja kommunikoida mykiön kautta. Vuonna 2010 Ren Sen Zeng Etelä-Kiinan Maatalousyliopistosta Guangzhousta havaitsi, että kun kasvit kiinnittyvät haitallisiin sieniin, ne päästävät myceliaan kemiallisia signaaleja, jotka varoittavat naapureitaan.

tomaattikasvit voivat”salakuunnella”puolustusvastauksia

Zengin joukkue kasvatti pareja tomaattikasveja ruukuissa. Osa kasveista sai muodostaa mykorritsoja.

kun sieniverkostot olivat muodostuneet, kunkin parin yhden kasvin lehdet ruiskutettiin Alternaria solani-sienellä, joka aiheuttaa varhaista tautitautia. Ilmatiiviitä muovipusseja käytettiin estämään kaikki maanpäälliset kemialliset signaalit laitosten välillä.

65 tunnin kuluttua Zeng yritti tartuttaa toisen kasvin jokaisessa parissa. Hän havaitsi, että ne olivat paljon epätodennäköisempiä sairastumaan, ja niillä oli huomattavasti vähemmän vaurioita silloin, jos niillä oli mycelia.

”ehdotamme, että tomaattikasvit voivat” salakuunnella ”puolustusreaktioita ja lisätä tautinsa vastustuskykyä potentiaalista taudinaiheuttajaa vastaan”, Zeng kollegoineen kirjoitti. Mykorritsat eivät siis ainoastaan salli kasvien jakaa ruokaa, vaan ne auttavat niitä puolustautumaan.

tämä ei johdu vain tomaateista. Vuonna 2013 David Johnson Aberdeenin yliopistosta kollegoineen osoitti, että härkäpavut käyttävät myös sieniverkostoja tarttuakseen uhkaaviin uhkiin – tässä tapauksessa nälkäisiin kirvoihin.

Johnson havaitsi, että härkäpavun taimet, jotka eivät itse olleet kirvojen hyökkäyksen kohteena, mutta jotka olivat yhteydessä sienirihmastojen välityksellä niihin, aktivoivat niiden kirvan vastaisen kemiallisen puolustusmekanismin. Ne, joilla ei ollut myceliaa, eivät.

”näiden kasvien välillä oli jonkinlaista signalointia kirvojen kasvinsyönnistä, ja ne signaalit kulkeutuivat mykorritsojen sieniverkostojen kautta”, Johnson sanoo.

mutta aivan kuten ihmisen internetillä, myös sieniaineksella on pimeä puolensa. Internet heikentää yksityisyyttä ja helpottaa vakavaa rikollisuutta – ja usein mahdollistaa tietokonevirusten leviämisen. Samoin kasvien sieniyhteydet tarkoittavat, että ne eivät ole koskaan todella yksin, ja että pahantahtoiset naapurit voivat vahingoittaa niitä.

ensinnäkin jotkin kasvit varastavat toisiltaan Internetin avulla. On kasveja, joilla ei ole klorofylliä, joten toisin kuin useimmilla kasveilla, ne eivät pysty tuottamaan omaa energiaansa yhteyttämällä. Jotkin näistä kasveista, kuten aaveorkidea, saavat tarvitsemansa hiilen läheisistä puista niiden sienirihmastojen kautta, joihin molemmat ovat yhteydessä.

muut orkideat varastavat vain silloin, kun niille sopii. Nämä ” mixotrofit ”voivat suorittaa yhteyttämistä, mutta ne myös” varastavat ” hiiltä muilta kasveilta niitä yhdistävän sieniverkoston avulla.

tuo ei välttämättä kuulosta kovin pahalta. Kasvien tietoverkkorikollisuus voi kuitenkin olla paljon pahaenteisempää kuin pieni näpistys.

kasvit joutuvat kilpailemaan naapureidensa kanssa resursseista, kuten vedestä ja valosta. Osana tätä taistelua jotkut vapauttavat kemikaaleja, jotka vahingoittavat kilpailijoitaan.

tämä ”allelopatia” on melko yleinen puissa, kuten akasioissa, sokerimarjoissa, amerikansuomuissa ja useissa Eukalyptuslajeissa. Niistä vapautuu aineita, jotka joko vähentävät muiden kasvien mahdollisuuksia asettua lähelle tai vähentävät mikrobien leviämistä juuriensa ympärille.

skeptiset tutkijat epäilevät allelopatian auttavan näitä epäystävällisiä kasveja paljon. He sanovat varmasti, että maaperä imisi haitalliset kemikaalit itseensä tai mikrobit hajottaisivat ne, ennen kuin ne voisivat matkustaa kauas.

mutta ehkä kasvit voivat kiertää tämän ongelman valjastamalla maanalaisia sieniverkostoja, jotka kattavat pidempiä matkoja. Vuonna 2011 kemiantutkija Kathryn Morris kollegoineen lähti testaamaan tätä teoriaa.

Morris, entinen Barto, kasvatti kultaisia kehäkukkia astioissa, joissa oli mykorritsasieniä. Ruukuissa oli verkkosilmän ympäröimiä sylintereitä, joiden reiät olivat tarpeeksi pieniä pitämään juuret ulkona, mutta riittävän suuria päästämään sisään myceliaa. Puolet näistä sylintereistä käännettiin säännöllisesti, jotta sieniverkot eivät kasvaisi niissä.

ryhmä testasi lieriöiden maaperästä kahta marigoldien valmistamaa yhdistettä, jotka voivat hidastaa muiden kasvien kasvua ja tappaa sukkulamatoja. Sylintereissä, joissa sienten annettiin kasvaa, näiden kahden yhdisteen pitoisuudet olivat 179% ja 278% korkeammat kuin sylintereissä, joissa ei ollut sieniä. Se viittaa siihen, että mycelia todella siirsi myrkyt.

tämän jälkeen joukkue kasvatti lehtisalaatin taimia multaan molemmista astiasarjoista. 25 päivän jälkeen toksiinipitoisemmassa maaperässä kasvaneet painoivat 40% vähemmän kuin mykeröstä eristetyssä maaperässä kasvaneet. ”Nämä kokeet osoittavat, että sieniverkot voivat kuljettaa näitä kemikaaleja niin suurina pitoisuuksina, että ne voivat vaikuttaa kasvien kasvuun”, sanoo Morris, joka työskentelee nykyään Xavierin yliopistossa Cincinnatissa Ohiossa.

vastauksena jotkut ovat väittäneet, että kemikaalit eivät välttämättä toimi yhtä hyvin laboratorion ulkopuolella. Niinpä Michaela Achatz Berliinin Vapaayliopistosta Saksasta kollegoineen etsi samanlaista vaikutusta luonnosta.

yksi parhaiten tutkituista allelopatian esimerkeistä on Amerikanmustapähkinä. Se estää monien kasvien, kuten perunan ja kurkun, kasvua vapauttamalla jugalone-nimistä kemikaalia lehdistään ja juuristaan.

Achatz ryhmineen sijoitti pähkinäpuiden ympärille ruukkuja, joista osa saattoi tunkeutua sieniverkkoihin. Ruukuissa oli lähes neljä kertaa enemmän jugalonia kuin ruukuissa, joita kierrettiin sieniyhteyksien välttämiseksi. Kannupitoiseen maahan istutettujen tomaatintaimien juuret painoivat keskimäärin 36 prosenttia vähemmän.

jotkut erityisen viekkaat kasvit saattavat jopa muuttaa läheisten sieniyhteisöjen koostumusta. Tutkimukset ovat osoittaneet, että täpläkauris, siro villikaura ja pehmeä brome voivat kaikki muuttaa maaperän sienimäisyyttä. Morrisin mukaan tämä voisi auttaa niitä paremmin kohdentamaan kilpailevia lajeja myrkyllisillä kemikaaleilla suosimalla sienten kasvua, johon ne voivat molemmat yhdistyä.

eläimet saattavat myös hyödyntää sienirihmastoa. Jotkin kasvit tuottavat yhdisteitä houkutellakseen ystävällisiä bakteereja ja sieniä juurilleen, mutta hyönteiset ja madot voivat havaita nämä signaalit etsiessään maukkaita juuria syötäväksi. Vuonna 2012 Morris ehdotti, että näiden merkinantokemikaalien liikkuminen sienirihmaston kautta saattaa epähuomiossa mainostaa kasvien esiintymistä näille eläimille. Hänen mukaansa tätä ei kuitenkaan ole kokeessa osoitettu.

tämän kasvavan todistusaineiston seurauksena monet biologit ovat alkaneet käyttää termiä ”wood wide web” kuvaamaan viestintäpalveluja, joita sienet tarjoavat kasveille ja muille eliöille.

”nämä sieniverkot tekevät kasvien, myös eri lajien, välisestä viestinnästä nopeampaa ja tehokkaampaa”, Morris sanoo. ”Emme ajattele sitä, koska voimme yleensä nähdä vain sen, mikä on maanpinnan yläpuolella. Suurin osa kasveista on kuitenkin yhteydessä maan alle, ei suoraan juuriensa vaan sienirihmastojensa kautta.”

sieni-internet on esimerkki yhdestä ekologian suurista opetuksista: näennäisesti erilliset eliöt ovat usein yhteydessä toisiinsa ja voivat olla riippuvaisia toisistaan. ”Ekologit ovat tienneet jo jonkin aikaa, että eliöt ovat enemmän yhteydessä toisiinsa ja toisistaan riippuvaisia”, sanoo Boddy. Wood wide web näyttää olevan olennainen osa sitä, miten nämä yhteydet muodostavat.