Ağaçlar Birbirleri İle İletişim Kurabilir Mi?

Ağaçların geniş bir yeraltı mantar bağlantı ağı üzerinden iletişim kurduğuna dair kanıtlar var, mikorizal ağların karanlık dünyasına dalıyoruz.

Profesör Suzanne Simard, ağaçların birbirleriyle konuştuğunu fark ettiğinde, bu büyük bir sürpriz olmadı. Simard, kariyerine ormancı olarak başladı, düzgün sıralar halinde dikilmiş ağaçlarla çalıştı, ancak bildiği üzere doğa sıralı değildi. İnanılmaz derecede dağınık, karmaşık ve bağlantılıydı.

“Vahşi bir ormanda yürürseniz, bitkilerin iç içe olduğunu, birbirleri için yaşam alanı sağladığını görebilirsiniz” diyor Simard. Doğa, Simard’ın gördüğü gibi, bir ağdır; işlevini yerine getirmek için birbirine güvenen etkileşimli bir kitle.

İlginizi çekebilir: Ağaçlar ölmekte olan bu kütüğü kurtarmak için suyunu paylaşıyor

1990’da, mikoriza (‘mantar kökü’) adı verilen, mantarlar ve bitki kökleri arasında yer altı ilişkilendirmeleri hakkında heyecan verici yeni keşifler ortaya çıkıyordu.

Şu anda British Columbia Üniversitesi’nde bir orman ekoloğu olan Simard, “O zamanlar ormancılıkta birçok insan ağaçların ışık için nasıl rekabet ettiğini araştırıyordu ama ben yerin altında olup bitenlerle daha fazla ilgilenmeye başladım, çünkü eylemin nerede olduğunu anladım” diye açıklıyor.

Profesör Suzanne Simard

Simard haklıydı. Ayaklarımızın altında, bitkiler sürekli bir diyalog içinde. Mikorizalar her yerde. Bir ormanda attığınız her adım, yüzlerce kilometrelik yoğun şekilde paketlenmiş mantar ipliklerini kapsayabilir. Bunlar, mikorizaların fiber optik kablolarıdır. Mantarlar, bitki kökleri ile mikoriza oluşturur ve bu bağlantılar yoluyla her iki organizmanın da büyümesi için gereken maddeleri geçirir.

Bu ilişki onlarca yıldır bitkiler ve mantarlar arasında doğrudan bir alışveriş olarak anlaşılmıştır; bitkiler fotosentez ile yapılan karbon açısından zengin şekerler sağlar ve karşılığında mantarların topraktan temizlediği fosfor ve azot gibi besinleri alırlar.

Corallorhiza Orchidaceae cinsinin bir bitkisinden kök hücrelerde mikoriza, © Getty Images

İlginizi çekebilir: Ağaçların Kalp Atışı Olduğu Ortaya Çıktı

ORTAK MİKORİZAL AĞ

Başka bir etkileşim düzeyi daha var; sadece mantar ve bitki arasında değil, aynı zamanda komşu bitkiler arasında, mantarları bir cadde olarak kullanan bir değişim. Mantar iplikleri yayıldıkça, ‘ortak mikorizal ağlar’ olarak bilinen ağlar oluşturarak birden fazla bitkiye bağlanabilirler. Bu ağlar aracılığıyla bitkiler şeker, besin, su ve daha fazlasını değiştirebilir.

“Ben buna ‘ağaçların dili’ diyorum, ”diyor Simard ve görünüşe göre ağaçların kendileri için söyleyecek çok şeyleri var. Ortak mikoriza ağları ile bağlanan bitkileri, karbon gibi bir kaynağın izotoplarını (izotoplar farklı sayıda nötronlu bir elementin atomları) emmeye teşvik ederek kaynağın ilerlemesini bir bitkiden diğerine izlemek mümkündür.

Ahşap ağda birbirine bağlı iki düğüm © Getty Images

Bu araştırmadan, fidelere karbon gönderen ‘anne’ ağaçların veya komşularına besin veren ölmekte olan ağaçların, ihtiyaç duyanlarla gerekli olanları paylaştığı resmi ortaya çıkıyor. Hatta bazı ağaçlar, yakın ilişkili bitkiler için daha fazla kaynak yaratarak, iltimas gösterir.

Belirli bir kaynak açısından zengin bir bitkinin ihtiyacı olanlara, fazlalığını vereceği bir ‘kaynak-lavabo’ gradyanında besin ve su bağışı gerçekleşir.

İlginizi çekebilir: Amerika’da Bir Bataklıkta Büyüyen Yeni Bulunan Selvi Ağacı 2.624 Yaşında

Bu sonbahar zeminin altında gizli bir dünya var © Getty Images

Bitkilerin, bağlantıda kalarak karşılıklı destek sağlayabildiği ve yaşadıkları ekosistemlerin şekillenmesine yardımcı olabileceği anlaşılıyor. Tüm sakinleri birbirine bağlandığında, ormanlar daha çok dev süper organizmalara benziyor.

Bununla birlikte, bu ağlar ormanlarla sınırlı değildir. Mikoriza, tropik yağmur ormanlarından Arktik tundraya kadar bitki örtüsü bulduğunuz her yerde meydana gelir ve kara bitkilerinin büyük çoğunluğunun büyümesine fayda sağlar.

Oluşturdukları ağlar karmaşıktır, genellikle birden fazla bitkiyi değil, birden çok türü de kapsar ve ilgili mantarların türüne bağlı olarak farklı malzemeler transfer edebilir.

Geniş fasulye bitkileri

Kahve telvesi üzerinde büyüyen istiridye mantar miselyumu © Tobi Kellner

Geniş fasulye bitkileri yaprak bitleri tarafından saldırıya uğradığında, sadece saldırganlarını püskürtmekle kalmaz, aynı zamanda yaprak bitlerini avlayan eşek arılarını da çeken kimyasallar salarlar. Ustaca, iki uçlu bir savunma stratejisidir.

Manchester Üniversitesi’nden bir mikrobiyal ekoloji uzmanı olan Profesör David Johnson, mikorizal ağların önceden uyarı göndermek için kullanıp kullanamayacağını öğrenmek istedi.

Bunu yapmak için bitkilere yaprak bitleri tanıttı ve komşularının nasıl tepki verdiğini izledi. “Bulduğumuz şey, komşularına saldırıldığında bitkilerin aynı tepkiye sahip olmasıydı” diyor ve ekliyor “ancak sadece kök sistemleri bu ortak mikorizal mantar ağları ile bağlıysa.”

Bu mantar iletişimi yavaş ancak yine de aç tırtıllardan zararlı patojenlere kadar her şey hakkında bitkiler arasındaki mesajların aktarılmasında rol oynuyor gibi görünüyor.

İlginizi çekebilir: Bu ağaç tam 40 farklı meyve verebiliyor

REKABET VE İŞBİRLİĞİ

Şimdiye kadar çok arkadaş canlısı, komşularına yardım eli veya dal veren bitkiler fikri güzel, ama Vrije Universiteit Amsterdam’dan evrimsel biyolog Prof Toby Kiers bunun gerçekçi olmadığını düşünüyor.

“Uyum görüyoruz çünkü uyum görmek istiyoruz. Doğayı nihai besleyici olarak görmemizle uyuşuyor ancak sonuç olarak, sınırlı kaynaklara sahip herhangi bir ortamda, bir komşu gerçekten bir rakip olabilir “diye açıklıyor.

Kiers ve meslektaşlarının çalışmaları, farklı bitki türleri aynı mantar ağlara bağlandığında, mantarları sürdürmek için daha az yatırım yapacaklarını göstermektedir. Ona göre, bu çok mantıklı. Mantar ağları bir tesisin rakiplerine fayda sağlıyorsa, neden onlara yatırım yaparsınız ki?

Çevrimiçi muadili gibi, mikorizal ağların da karanlık bir tarafı var. Köknar komşularına karbon veren her huş ağacı için, yakındaki ağaçlardan bir karbon çalar. Başkalarına bir hastalık salgını hakkında bilgi veren her bitki için, bir diğeri rakiplerini öldürmek için toksinler gönderir.

Orman zeminden büyüyen bir jöle mantarı olan Calocera viscosa © Getty Images

Rekabet, en az işbirliği kadar, mikorizal ağları tanımlar. Bununla birlikte, görünüşte dost takaslar bile göründükleri gibi olmayabilir. Ohio’daki Xavier Üniversitesi’nden Dr. Kathryn Morris yıllarca bitkilerin mikorizal ağlar üzerinden yaptıkları ‘kötü ve hoş’ sohbetlere kulak misafiri oldu.

Morris, “Bitkileri diğer bitkilere yardım etmek gibi düşünmek cazip geliyor,” diyor özellikle yaşlı ağaçların fidanları karbonla “beslenmesi” örneğini vurguluyor ve beslenmek yerine bunu, ağı parazite eden genç ağaçlar olarak görebileceğini de söylüyor.

ÇATIŞMA VE BAĞLILIK

Peki mantarlar ne olacak? Bitkiler ve mantarlar arasındaki ilişki karşılıklı gibi görünse de, burada da bir numara arayan bireyler buluyoruz.

Kiers, “Tüm işbirliği ilişkilerinin temelinde çatışma var. Hepimiz ilişkiden getirileri en üst düzeye çıkarmak istiyoruz. Bitkiler ve mantarlar farklı değil” diye açıklıyor.

Bu durumda, bitkiler ve mantarlar, ihtiyaç duydukları kaynakları ortaklarından çıkarmak ve mümkün olduğunca az bir miktar vermek ister. Deneyler, genellikle mantarları mikorizal ağlarda sadece yol olarak ele alırken, muhtemelen çok daha aktif bir rol üstleniyorlar.

Johnson, “Bir çeşit kontrol altında olmaları gerektiğini düşünmek için iyi bir neden var” diyor.

Bazı mikorizal türler (düz çizgiler) bitkilerin köklerini kapsar ve ağlar oluşturur (1), diğer türler (noktalı çizgiler) aslında bitki köklerinin hücrelerine nüfuz eder, aynı zamanda ağlar oluştururlar (2). Orkide, sadece mikorizal mantarların yardımıyla çimlenebildikleri için ilgi çekicidir (3).

Birden çok bitki konakçısına bağlanan mikorizal ağlar ancak mantarların karbon elde etmek için çok çeşitli ortaklara sahip olmasından fayda sağladıkları için meydana gelebilir.Mantarlar genellikle dezavantajlıdır, çünkü bitkiler hala onlarsız topraktaki besinleri çıkarsa da, birçok mikorizal mantar hayatta kalmak için tamamen bitkilere bağımlıdır.

Oyun alanını düzleştirmek için, bu ağlardaki mantarlar, tesis sahibinin kaynaklara erişimini kısıtlayabilir ve Kiers’in “bir çeşit bağımlılık” dediği şeyi yaratabilir.

“Gıdaya doğrudan erişiminizi kısıtlarsam, o yemeği sağlamak için bana daha bağımlı hale gelirsiniz” diye açıklıyor Kiers.

“Şu anda, çoğu araştırma, sinyallerin veya kaynakların A bitkisinden B tesisine hareketini kurmakla sınırlıdır. Bir mikorizal ağ inanılmaz derecede karmaşıktır ve bir tesisten diğerine giden bir sinyali bile tespit edebilmemiz şaşırtıcı” diyor Simard ve bu ağlar arasında iletişimi yönlendiren birçok farklı mekanizma olduğunu düşünüyor.

Kübra DELİ

Meme Kanserine Bağlı 32 Yeni Genetik Varyasyon Alanı Ortaya Çıktı

Dünyadaki Kirlilik Hakkında Ne Kadar Bilgilisin?