Сосни Лонгліф підтримують одна одну за допомогою мікоризи - взаємовигідних взаємовідносин між певними грибами та корінням дерев. Джастін Мейссен / Flickr, CC BY-SA

Як вид, люди прагнуть співпрацювати. Ось чому блокування та дистанційна робота для багатьох з нас були важкими під час пандемії COVID-19.

Для інших живих організмів соціальне дистанціювання є більш природним. я є вчений завод і витратили роки, вивчаючи, як легкі сигнали впливають на рослини, від самого початку життєвого циклу рослини - проростання насіння - аж до падіння листя або загибелі. У моїй новій книзі “Уроки з рослин, ”Я досліджую те, чого ми можемо навчитися з екологічної настройки поведінки рослин.

Одним із ключових висновків є те, що рослини мають здатність розвивати взаємозалежність, але також уникати цього, коли з’єднання може завдати шкоди. Як правило, рослини постійно спілкуються та взаємодіють з іншими організмами в своїх екосистемах. Але коли ці постійні зв’язки загрожують принести більше шкоди, ніж користі, рослини можуть виявляти форму соціального дистанціювання.

Сила зв'язку та взаємозалежності

Коли умови хороші, більшість рослин є мережевими. переважна більшість рослин мають грибки, які живуть у корінні або всередині нього. Разом гриби та коріння утворюють структури, відомі як мікоризи, які нагадують мережеподібну мережу.

Мікоризи збільшують здатність рослин-господарів поглинати воду та поживні речовини, такі як азот та фосфат, через своє коріння. Натомість рослини діляться цукром, який вони виробляють завдяки фотосинтезу, зі своїми грибковими партнерами. Таким чином, гриби та рослини-господарі міцно взаємопов’язані і залежать один від одного, щоб вижити та процвітати.

Мікоризні зв’язки можуть пов’язувати кілька рослин у функціонуючій мережі. Коли рослини виробляють більше цукру, ніж їм потрібно, вони можуть цим ділитися взаємопов’язана коренево-грибкова мережа. Роблячи це, вони забезпечують доступ усіх рослин у громаді до енергії, необхідної для підтримки їхнього зростання.

Іншими словами, ці зв’язки виходять за межі однієї рослини-господаря та її грибкового партнера. Вони створюють загальнолюдські стосунки та взаємозалежні мережі рослин та грибів. Фактори зовнішнього середовища, такі як кількість світла, доступного для фотосинтезу, і склад ґрунту навколо рослин, точно регулюють зв’язки в цих мережах.

Мікоризи також служать каналами зв'язку. Вчені задокументували, що рослини пройти захисні хімікати, такі як речовини, що сприяють стійкості проти шкідників комах до інших рослин через грибкові мережі. Ці зв’язки також дозволяють рослині, яка зазнала нападу попелиці або інших таких шкідників, подавати сигнал сусіднім рослинам превентивно активувати власні захисні відповіді.

Мікоризи - це живі спільноти коренів рослин і грибів, які отримують взаємну користь від своїх стосунків.

Коли безпечніше триматися на відстані

Обмін ресурсами чи інформацією, яка допомагає іншим рослинам відвернути небезпеку, є цінним прикладом сили зв’язку та взаємозалежності в рослинних екосистемах. Однак іноді для виживання рослини потребують від’єднання.

Коли екологічні ознаки, такі як світло або поживні речовини, стають недостатніми, щоб рослина-господар могла виробляти достатньо цукру за допомогою фотосинтезу, щоб підтримувати лише власний ріст, залишаючись активно взаємопов’язаними у більшій мережі громад, може бути небезпечно. За таких умов рослина-господар може втратити більше від спільного використання обмежених запасів цукру, ніж від мережі у воді та поживних речовинах.

У такі моменти рослини можуть обмежують мікоризні зв’язки та розвиток обмежуючи кількість матеріалів, якими вони обмінюються зі своїми грибковими партнерами, та уникаючи нових зв’язків. Це форма фізичного дистанціювання, яка захищає здатність рослин підтримувати себе, коли вони мають обмежені запаси енергії, щоб вони могли вижити довго.

Коли умови покращуються, рослини можуть відновити спільне використання зі своїми грибними партнерами та встановити додаткові зв’язки та взаємозалежність. Знову ж таки, вони можуть отримати користь від обміну ресурсами та інформацією про екосистему з їх розширеними рослинними та грибними спільнотами.

Визнання родичів та співпраця

Соціальне дистанціювання - це не єдиний фокус, який рослини використовують, щоб пробитися у світі. Вони також розпізнають споріднені рослини і налаштовують їх здатність ділитися або конкурувати відповідно. Коли рослини, пов’язані між собою грибковою мережею, є близькими генетичними родичами, вони ділити більше цукру з грибами в цій мережі ніж тоді, коли інші рослини більш віддалені.

Надання пріоритетів родичам може здатися нам дуже знайомим. Люди, як і інші біологічні організми, часто активно сприяють виживанню наших родичів. Люди іноді говорять про це як про те, щоб “прізвище” продовжувало жити. Для рослин, підтримуючі родичі це спосіб забезпечити, щоб вони продовжували свої гени.

Рослини також можуть трансформувати аспекти навколишнього середовища, щоб краще підтримувати їх зростання. Іноді основні поживні речовини, які є в ґрунті, “замикаються” у формі, яку рослини не можуть засвоїти: Наприклад, залізо може зв’язуватися з іншими хімічними речовинами у формах, дуже схожих на іржу. Коли це трапляється, рослини можуть виділяти з коренів сполуки, які по суті розчиняють ці поживні речовини у формі, в якій рослини можна легко використовувати.

Рослини можуть трансформувати своє середовище таким чином або окремо, або колективно. Коріння рослин можуть рости в тому ж напрямку, у процесі спільної роботи, відомого як роїться що схоже на бджолині рої або пташині зграї. Таке роїння коренів дозволяє рослинам виділяти багато хімічних речовин у певному ґрунтовому регіоні, що звільняє більше поживних речовин для використання рослинами.

Дерева використовують грибкові мережі для передачі одне одному повідомлень - а деякі види викрадають систему, щоб саботувати своїх суперників.

Краще разом

Така поведінка, як мікоризний симбіоз, визнання родичів та спільна екологічна трансформація, свідчать про те, що в цілому рослини краще разом. Залишаючись в гармонії зі своїм зовнішнім середовищем, рослини можуть визначити, коли працюють разом, і сприяти взаємозалежності краще, ніж йти самостійно.

Коли я розмірковую про ці регульовані зв’язки та взаємозалежність між рослинами та грибами, я черпаю постійне натхнення - особливо в цей пандемічний рік. Поки ми пробираємось у світ, що постійно змінюється, рослини пропонують для людей усілякі уроки про незалежність, взаємозалежність та підтримку одне одного.

про автора

Беронда Л. Монтгомері, Професор кафедри біохімії та молекулярної біології, мікробіології та молекулярної генетики; Тимчасовий помічник віце-президента з досліджень та інновацій, Університет штату Мічіган

Суміжні книги

Фінанси та інвестиції в кліматичну адаптацію в Каліфорнії

Джессі М. Кінан
Ця книга служить керівництвом для місцевих органів влади та приватних підприємств, оскільки вони проводять в незвідану воду інвестицій в адаптації до зміни клімату та стійкість. Ця книга слугує не лише керівництвом з ресурсів для визначення потенційних джерел фінансування, але також як дорожня карта управління активами та процесами державних фінансів. Він висвітлює практичну взаємодію між механізмами фінансування, а також конфлікти, які можуть виникнути між різними інтересами та стратегіями. Хоча основна увага цієї роботи приділяється штату Каліфорнія, ця книга пропонує більш широке уявлення про те, як штати, органи місцевого самоврядування та приватні підприємства можуть зробити ті найважливіші перші кроки для інвестицій у колективну адаптацію суспільства до зміни клімату. Доступний на Amazon

Природні рішення для адаптації до зміни клімату в міських районах: зв'язки між наукою, політикою та практикою

автор: Надя Кабіш, Хорст Корн, Джутта Штадлер, Алетта Бонн
Ця книга з відкритим доступом об'єднує результати досліджень та досвід науки, політики та практики, щоб висвітлити та обговорити важливість природних рішень для адаптації до кліматичних змін у міських районах. Акцентовано увагу на потенціалі природоорієнтованих підходів до створення різноманітних переваг для суспільства.

Доповіді експертів містять рекомендації щодо створення синергії між поточними політичними процесами, науковими програмами та практичним впровадженням змін клімату та природоохоронних заходів у глобальних міських районах. Доступний на Amazon

Критичний підхід до адаптації до зміни клімату: дискурси, політика та практика

автор: Сіля Клепп, Лібертад Чавес-Родрігес
Цей відредагований том об'єднує критичні дослідження дискурсів, політики та практики адаптації до зміни клімату з багатопрофільної точки зору. Спираючись на приклади країн, включаючи Колумбію, Мексику, Канаду, Німеччину, Росію, Танзанію, Індонезію і Тихоокеанські острови, глави описують, як заходи адаптації трактуються, трансформуються та здійснюються на низовому рівні, і як ці заходи змінюються або заважають відносини влади, правовий плюралізм та місцеві (екологічні) знання. В цілому книга кидає виклик усталеній перспективі адаптації до зміни клімату, враховуючи питання культурного різноманіття, екологічного правознавства та прав людини, а також феміністський або міжсекційний підхід. Цей інноваційний підхід дозволяє проаналізувати нові конфігурації знань та влади, що розвиваються в ім'я адаптації до зміни клімату. Доступний на Amazon

Від видавця:
Покупки в Amazon йдуть на те, щоб покрити витрати на привезення вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, та ClimateImpactNews.com безкоштовно і без рекламодавців, які відстежують ваші звички перегляду. Навіть якщо ви натискаєте на посилання, але не купуєте ці вибрані продукти, все, що ви купуєте за той же візит на Amazon, платить нам невелику комісію. Додаткових витрат для вас немає, тому, будь ласка, внесіть свої зусилля. Ви також можете використовуйте цю посилання в будь-який час користуватися Amazon, щоб ви могли допомогти підтримати наші зусилля.

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.