Les – spolupracujúce spoločenstvo

Cez prizmu v biologických vedách donedávna prevládajúcej darwinovskej paradigmy, sme navyknutí na prírodu nahliadať ako na bojisko. V boji o prežitie, ktorý sa odohráva na medzidruhovej úrovni rovnako ako v rámci jedného druhu, víťazí silnejší. Individuálny záujem, sebeckosť a rivalita prevažuje nad všeobecným prospechom, a kooperáciou. Darwinovská príroda (a teda aj les), selektuje na základe sily a schopnosti jednotlivca získať v súťaži o obmedzené zdroje čo najväčší podiel. Podobne ako kvitnúca kapitalistická spoločnosť 19. storočia, ktorej bol Darwin súčasníkom.

Samozrejme, aj on si dobre uvedomoval, že okrem súťaže a boja sa v prírode odohráva aj iná forma spolunažívania a komunikácie. Vedel, že včely či mravce umierajú, aby ochránili kolóniu, že netopiere „vyvrátia“ krv, aby tak uchránili slabších jedincov pred hladom, atď. Ako teda vysvetliť toto celkom nesebecké správanie, tak aby sa nestalo hrozbou pre teóriu evolúcie? S riešením paradoxu prichádza evolučná biológia a genetika o storočie neskôr. K prirodzenému výberu pridáva príbuzenský výber. Evolučnú stratégiu, ktorá podporuje reprodukčný úspech. Čo vyzerá ako altruizmus je v skutočnosti, zachovávanie vlastnej DNA, zdieľanej a reprodukovanej cez príbuzenstvo.

Zdá sa však, že napriek prevažujúcej paradigme, sa dnes do povedomia dostáva aj iný pohľad na prírodu. Príkladom je výskum a celoživotná práca Suzanne Simard, profesorky na Univerzite Britskej Kolumbie, venovaná ekológii lesa a vzťahom v tomto ekosystéme. Práve les podľa nej možno považovať za kooperujúce spoločenstvo stromov, rastlín, húb, mikróbov a živočíchov, v ktorom dochádza k altruistickému správaniu aj medzi členmi rôznych druhov. Aký je podľa Simard spoločenský, „tajný“ život stromov?

Komunikačná sieť, prepojenie a spolupráca

Simard skúmala vzájomne prepojenú sieť koreňov a podhubia v lesoch na Arktíde, v miernom pásme aj v pobrežných oblastiach viac ako 30 rokov. Jej zistenia vyvracajú bežne zaužívanú predstavu o lesných ekosystémoch a jej práca o význame mykorízy inšpirovala celú novú vlnu výskumov.

Mykoríza je symbióza, predovšetkým výživová, medzi hubou a koreňmi vyšších suchozemských rastlín. Podhubie, mycélium, získava najmä sacharidy, rastlina zase vo vode rozpustené minerálne soli, hlavne fosforečnany a dusík. V laboratórnych podmienkach sa ukázalo sa, že mykoríza utvára aj vzájomné prepojenie rastlín. Simard sa tento fenomén rozhodla študovať v teréne, priamo v lese. Analýzou DNA v špičkách koreňov a trasovaním pohybu molekúl podzemnými kanálikmi zistila, že hubovité vlákna spájajú takmer všetky stromy v lese, stromy rôznych druhov.

Neustály tok uhlíka, vody, živín, hormónov a signalizátorov ohrozenia prúdi od stromu k stromu. Zväčša od najstarších a najväčších k najmladším a najmenším. Chemické signály upozorňujú stromy v blízkosti možného ohrozenia. Semenáče oddelené od podzemného zdroja zdieľaných živín, sú náchylnejšie k chorobám a zániku. A stáva, že strom na prahu smrti odovzdá zásoby uhlíka svojím susedom. Les teda vonkoncom nie je len zoskupením solitérov, bojujúcich o priestor a zdroje v indiferentnom vzťahu k ostatným. Táto zaužívaná predstava je veľmi zjednodušená a redukcionistická.

Starý les nie je zhlukom nehybných organizmov ani neľútostným bojiskom. Ide o rozľahlé, starobylé a prepletené spoločenstvo. Prirodzene, vyskytuje sa tu aj konflikt či súťaž, ale súčasne vzťahy reciprocity, výmena, zdieľanie, a dokonca aj nezištnosť. Mnohí vedci hovoria v tejto súvislosti o superorganizme. Mykorizálne prepojenie existuje podľa posledných štúdii prakticky všade na zemi, kde je život.

Medzidruhová výpomoc

Jedným z priekopníckych počinov profesorky Simard bolo pozorovanie medzidruhovej komunikácie stromov v prirodzených podmienkach. Už ako študentka si všimla, že lesné monokultúry sú náchylnejšie k chorobám a odolávajú klimatickému stresu ťažšie ako zmiešaný les. Vo svojom výskume sa venovala primárne jedli Douglasovej. Zistila, že približne 10 percent novo vysadených jedlí ochorelo alebo zahynulo, len čo z ich okolia zmizla osika, topoľ či breza.

Prostredníctvom experimentu s jedľou a brezou získala možné vysvetlenie tohto javu. Na lesnom políčku pestovala oba tieto druhy. Rastlinky prikryla plastovými vrecami s rozdielnym chemickým „koktailom“. Jeden druh dostal rádioaktívny kysličník uhličitý a druhý stabilný uhlíkový izotop, variant uhlíka so zmeneným počtom neutrónov. Z analýzy vzoriek vyšlo najavo, že v lete, keď boli menšie jedle prevažne v tieni, uhlík prúdil zväčša od briez k jedliam. V jeseni, keď stálo zelené jedle ďalej rástli a brezy začali strácať listy, prietok uhlíka sa obrátil. Ako Simard predpokladala, oba druhy od seba navzájom záviseli a posilňovali sa.  

Niekoľko zaujímavých kvantifikácií

V roku 2002 iniciovala Simard medzinárodnú spoluprácu so svojimi kolegami, ale aj študentmi, výsledkom ktorej boli pozoruhodné zistenia. V severoamerických lesoch objavili bohatú mykorizálna sieť. Ukázalo sa, že väčšina stromov utvárala symbiózu so stovkami druhov húb. Na rozlohe kilometra štvorcového, boli podzemne prepojené takmer všetky stromy cez nie viac ako tri stupne oddelenia. Starý mohutný strom mal napojenie na 47 ďalších stromov a mohol by sa spojiť s 250 ďalšími. Semenáče, ktoré mali plný prístup k hubovitej sieti mali o 26 percent väčšiu šancu na prežitie, než tie bez neho.

V závislosti od druhu, rastliny získali až do 40 percent dusíka prijatého z okolia a 50 percent vody potrebnej na prežitie, prostredníctvom mykorízy. Pod zemou si stromy vymenili od 10 do 40 percent uhlíka, uskladneného v ich koreňoch. Keď semenáče jedle Douglasovej stratili veľa ihličia a hrozil im úhyn, vyslali stresové signály a značné množstvo uhlíka k najbližším boroviciam. Tie následne zvýšili produkciu obranných enzýmov.

Simard taktiež tvrdí, že denudácia (obnažovanie) lesa, teda jeho „ozdravný“ výrub (bežná lesnícka prax), sa ukázala ako rozporuplná. Nie vždy je užitočná a niekedy má sķôr škodlivé účinky na jeho ďalší rast a vývoj.

Mystéria „vnímajúceho lesa“

Pozorovania a výskum priviedli Simard a podobne zameraných vedcov k presvedčeniu, že stromy sú schopné prekvapujúcej miery percepcie. „Vnímajú“ okolité rastliny a živočíchy, a podľa toho sa mení ich správanie. Vystavené okupácii hmyzom sa bránia vylúčením ochranných chemikálií. Niektoré štúdie hovoria o tom, že korene rastú v smere zvuku tečúcej vody a isté druhy kvitnúcich rastlín zintenzívnia vôňu nektáru po tom, čo ucítia vibráciu včelích krídel. Je teda celkom možné, že vnímajú aj prítomnosť človeka. Bolo by veľmi zaujímavé zistiť, ako ju vyhodnocujú a reagujú na ňu.

Metafory či fakty?

Vo svojom vystúpení pre TED Talk v roku 2016, popisovala Simard svet nekonečných biologických cestičiek, druhy, navzájom prepojené ako yin a yang, stromy veteránov, ktoré v správe predávajú poznanie ďalšej generácii semenáčov. O najstarších, najväčších a najviac prepojených stromoch v lese hovorila ako o „materských stromoch“, pričom mala na mysli ich schopnosť vyživovať okolité jedince, aj bez existujúceho príbuzenského vzťahu. Mykorizálnu sieť pripodobnila k ľudskému mozgu a otvorene hovorila o svojom spirituálnom napojení na les. Mnohých biológov a vedcov svojimi metaforami, ale aj tvrdeniami provokovala už v začiatkoch svojho výskumu. Jej odporcovia často hovoria o nedostatku dôkazov pre to, či ono. Podobne, ako ho vyčítajú aj autorovi bestselleru Tajný život stromov, Petrovi Wohllebenovi.

Čo však dnes možno považovať za nezvratný fakt, napriek napätiu medzi tábormi „postdarwinovcov“ a novo utvárajúcou sa skupinou biológov, je existencia mykorizálnych napojení. Väčšina vedeckej obce súhlasí s tvrdením, že uhlíková výmena podporuje semenáče, rovnako ako staršie zranené stromy, stromy v tieni či rastliny vystavené stresovým faktorom. Biológovia však stále špekulujú nad tým, či dané množstvo prijatého uhlíka má nejaký zmysluplný vplyv aj na zdravé dospelé stromy. Podobne pre nich ostáva záhadou aj „nesebecká“ medzidruhová výmena. Prečo k nej dochádza? Aký význam má pre stromy jedného druhu, ak sa vzdajú živín v prospech iného druhu?

Čas na novú paradigmu?

Hoci veda nemusí za reciprocitou lesného spoločenstva vidieť priamo prejav univerzálnej harmónie a súladu, nemôže viac ani zatvárať oči pred skutočnosťou, že paradigma o individualizme, sebeckosti a súťaži ako hnacom stroji evolúcie je naďalej neudržateľná.

Žeby nastal čas na zmenu? Azda by mohla konečne vyňať rastliny z akejsi šedej zóny, nachádzajúcej sa medzi neživými objektmi a zvieratami. Nielen veda, ale aj veľká časť ľudstva ich sem umiestnila. Možno by napokon bolo omnoho prínosnejšie pre všetkých, keby sa rastlinám pridelilo nové miesto. Začalo sa na ne nahliadať a pristupovať k nim cez prizmu novej paradigmy. Ako na spoločenstvá, na živé systémy s bohatými a rôznorodými vzťahmi.

Zdroj:
www.nytims.com

Titulné foto:
Pixabay