В скрытом лесу Новой Зеландии пень поддерживает свою жизнь, держась за корни соседних деревьев, обмениваясь водой и ресурсами через привитую корневую систему. Новое исследование, опубликованное 25 июля в iScience, подробно описывает, как окружающие деревья поддерживают жизнь пней, возможно, в обмен на доступ к более крупным корневым системам. Полученные данные указывают на сдвиг от восприятия деревьев как отдельных личностей к пониманию лесных экосистем как «сверхорганизмов».
«Мы с моим коллегой Мартином Бейдером наткнулись на этот пень от дерева каури, когда гуляли в Западном Окленде», - говорит автор корреспондента Себастьян Лейцингер, доцент Оклендского технологического университета (AUT).«Это было странно, потому что пень хоть и был без листвы, но был живым».
Лейцингер и Бадер, первый автор и старший преподаватель AUT, решили исследовать, как близлежащие деревья поддерживают жизнь пня, измеряя поток воды как в пне, так и в окружающих деревьях, принадлежащих к одному и тому же виду. Они обнаружили, что движение воды в пне сильно отрицательно коррелирует с движением воды в других деревьях.
Эти измерения предполагают, что корни пня и окружающие деревья родственного дерева были привиты вместе, говорит Лейцингер. Корневые прививки могут образовываться между деревьями, как только дерево узнает, что близлежащая корневая ткань, хотя и генетически отличается, достаточно похожа, чтобы обеспечить обмен ресурсами.
«Это отличается от того, как работают обычные деревья, где поток воды управляется водным потенциалом атмосферы», - говорит Лейцингер. «В этом случае пень должен следовать за остальными деревьями, потому что, поскольку у него нет испаряющихся листьев, он избегает атмосферного притяжения."
Но в то время как корневые прививки распространены между живыми деревьями одного и того же вида, Лейцингер и Бадер интересовались, почему живое дерево каури хочет сохранить жизнь соседнему пню.
«Преимущества культи очевидны - без трансплантатов она была бы мертва, потому что у нее нет собственной зеленой ткани», - говорит Лейцингер. «Но зачем зеленым деревьям поддерживать жизнь своего дедушкиного дерева на лесной подстилке, в то время как оно, кажется, ничего не дает своим деревьям-хозяевам?»
Одно из объяснений, говорит Лейцингер, заключается в том, что корневые прививки образовались до того, как одно из деревьев потеряло листья и превратилось в пень. Привитые корни расширяют корневую систему деревьев, позволяя им получить доступ к большему количеству ресурсов, таких как вода и питательные вещества, а также повышают устойчивость деревьев на крутом лесном склоне. Когда одно из деревьев перестает давать углеводы, это может остаться незамеченным и, таким образом, позволить «пенсионеру» продолжить свою жизнь на спинах окружающих неповрежденных деревьев.
«Это имеет далеко идущие последствия для нашего восприятия деревьев - возможно, мы имеем дело не с деревьями как с отдельными личностями, а с лесом как с суперорганизмом», - говорит Лейцингер.
Во время засухи, например, деревья с меньшим доступом к воде могут быть соединены с деревьями с большим доступом к воде, что позволит им разделить воду и увеличить свои шансы на выживание. Однако эта взаимосвязь может также привести к быстрому распространению таких болезней, как отмирание каури, говорит Лейцингер.
Чтобы лучше понять, как формируются корневые системы между пнями каури и живыми деревьями, Лейзингер говорит, что надеется найти больше экземпляров этих типов пней и изучить прививку корней у нетронутых деревьев, что поможет расширить сферу их исследований..
«Это призыв к дополнительным исследованиям в этой области, особенно в условиях меняющегося климата и риска более частых и сильных засух», - говорит Лейцингер. «Это меняет наш взгляд на выживание деревьев и экологию лесов».