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Die Lebenslust dieses Vampirstumpfes deutet auf einen baumartigen Superorganismus hin

2020

Menschen ergehen es schlecht, nachdem ihnen die Köpfe abgeschlagen wurden, aber für einige Bäume bedeutet der Verlust der Krone nur die Eröffnung eines zweiten Aktes.

Förster haben sich lange über sogenannte lebende Stümpfe gewundert, Baumreste, die es schaffen, trotz des Verlusts ihrer Blätter, Zweige und Stämme hydratisiert und genährt zu bleiben. Diese untoten Relikte inspirieren manchmal zu Vergleichen mit Zombies, aber die jüngsten Ergebnisse legen nahe, dass Vampirismus eine passendere Metapher sein könnte. Ein Team von neuseeländischen Ökologen hat festgestellt, dass mindestens ein lebhaftes Stück Holz den Tod verhindert, indem es die Lebenskraft seiner Nachbarn buchstäblich über ein gemeinsames unterirdisches Wurzelnetz entwendet. Das Phänomen könnte, sollte es sich als weit verbreitet erweisen, die lokalen Erhaltungsbemühungen erschweren und zu einer aufkommenden Debatte darüber beitragen, ob Bäume Individuen oder Teile von etwas viel Größerem sind.

"Ist ein Wald wirklich eine gemeinschaftliche Organisation, wie Ameisen und Termiten?" fragt Sebastian Leuzinger, Ökologe an der Auckland University of Technology und Mitautor der Studie, die heute in der Zeitschrift iScience veröffentlicht wurde . "Wir müssen Bäume und Wälder überdenken, wenn sie Superorganismen sind."

Leuzinger und sein Kollege stolperten beim Wandern westlich von Auckland über das kniehohe Stück Holz. Es würde die meisten Menschen nicht beeindrucken (Leuzinger schätzt, dass Hunderttausende Menschen daran vorbeigegangen sind), aber die Knollenwucherungen des Kauristumpfes erregten sofort die Aufmerksamkeit des Ökologen. "Wir haben uns den Baumstumpf angesehen und es sah eindeutig so aus, als hätte er lebendes Gewebe", sagt er. "Sofort stellt sich die Frage, warum ein Baum ohne Laub am Leben wäre?"

Um das herauszufinden, kehrte das Duo zurück und steckte sowohl den Baumstumpf als auch die beiden nächsten Kauribäume mit Nadelbüscheln ein, die den Saftfluss maßen. Sie fanden 11 Tage lang heraus, dass sich Wasser synchron durch die drei Organismen bewegte. Während tagsüber viel Wasser in die Bäume floss, um die während der Photosynthese verlorenen Flüssigkeiten zu ersetzen, blieb der Baumstumpf durstig. Aber nachts, während die Bäume sich meistens an ihrer Flüssigkeit festhielten, nippte der Baumstumpf an bescheidenen Mengen Saft. Dieselbe umgekehrte Beziehung - der Saft zirkulierte nur durch den Baumstumpf, während seine Nachbarn inaktiv saßen -, auch wenn er während eines Regensturms (der die Photosynthese stört) gehalten wurde, was das Team zu einem unmissverständlichen Schluss führte: Der Baumstumpf war zusammen mit dem Regen Wasser Lebensmittel im Inneren, von den umliegenden Bäumen.

"Es deutet wirklich darauf hin, dass es sich um eine einzige massive Masse von Wurzeln handelt", sagt Leuzinger, "die Wasser, Nährstoffe und Kohlenstoff in alle Richtungen austauscht." vermuten, dass diese Art von Netzwerk möglich wäre. Wenn felsiger Boden Wurzeln in demselben Gebiet ansammelt, können diese miteinander verschmelzen - ein Vorgang, der als Wurzeltransplantation bezeichnet wird. Doch noch nie zuvor hatte Leuzinger die verschmolzenen Wurzeln beim Leiten von Wasser zwischen Bäumen entdeckt. Die Forscher vermuten, dass sich der Kauristumpf mit seinen Nachbarn im Ganzen zusammengeschlossen hat und ein ausgedehntes Wurzelnetzwerk geschaffen hat, das alle drei Bäume in einer Win-Win-Win-Situation bewässert und aufrecht gehalten hat. Irgendwann jedoch erlitt ein Baum ein unbekanntes Trauma, und das, was noch übrig war, veränderte sich grundlegend und verdrahtete seine Wassertransportsysteme neu, um vollständig von der Nächstenliebe seiner Nachbarn leben zu können. Nun, warum die restlichen Bäume den freeloading Stumpf stützen, ist jedermanns Vermutung.

»Das Romantische wäre, zu sagen, sie kümmern sich um ihren Großvater und halten ihn am Leben«, sagt Leuzinger. »Oder vielleicht können sie diesen Parasiten einfach nicht abschneiden.«

Als erste Messung des Wasseraustauschs von Baum zu Baum wurde ein neues Verständnis für die Verknüpfung von Bäumen entwickelt, um soziale Sicherheitsnetze zu schaffen. Die Forscher zeigten 1997, dass Mykorrhizapilze im Boden Kohlenstoff zwischen Setzlingen übertragen, und 2016 entdeckte ein anderes Team, dass Bäume große Mengen Kohlenstoff teilen, wobei bis zu 40 Prozent des Kohlenstoffs in ihren feinen Wurzeln von einem anderen Ort stammen. Diese Netzwerke zur gemeinsamen Nutzung von Pilzressourcen, die von Botanikern kollektiv als "Wood Wide Web" bezeichnet wurden, scheinen ein globales Phänomen zu sein, so die in diesem Jahr veröffentlichten Forschungsergebnisse So können Bäume der gleichen Art direkt zusammenarbeiten.

„Es ist eine wunderschöne Studie, sagt Tamir Klein, Baumforscher am Weizmann-Institut für Wissenschaft in Israel und Mitarbeiter bei der Mykorrhizaprüfung 2016.“ Ich wünschte, ich hätte es selbst tun können. „Er hat Wurzeltransplantationen und lebende Stümpfe in trockeneren israelischen Wäldern beobachtet Auch dies legt nahe, dass die Strategie nicht auf Neuseelands Kauribäume beschränkt ist, sondern dass die Messungen des Saftflusses nur indirekte Nachweise für die Wasserverteilung liefern und die Möglichkeit einer unwahrscheinlich zeitgesteuerten Aufnahme durch den Boden nicht endgültig ausschließen können Derzeit übergießt er einen lebenden Baumstumpf mit scharlachroter Farbe, um festzustellen, inwieweit die Bäume in der Nähe rosa werden.

Leuzinger sucht auch direktere Beweise dafür, was genau die Bäume im Untergrund tun. Wenn Wanderer und Förster dabei helfen können, mehr lokale Beispiele für lebende Baumstümpfe zu finden, plant er, mit einem Luftspaten, einem industrietauglichen Haartrockner, der den Boden wegblasen und die Wurzelstruktur eines Baumes harmlos freilegen kann, zurückzukehren. Wenn er das unterirdische Netzwerk tatsächlich sah, konnte er seine Größe und Architektur studieren.

Die große Frage ist, ob diese todesmutigen Partnerschaften sporadisch zwischen kleinen Baumbeständen entstehen oder sich über ganze Wälder erstrecken. Letzteres würde gemischte Nachrichten für Naturschützer bringen. Eine weitgehende Wasserverteilung könnte die Widerstandsfähigkeit der Wälder gegen Dürre erhöhen, aber der Austausch von Saft ist auch ein guter Weg, um krank zu werden. Ein pilzartiger Organismus bedroht derzeit die Wälder Neuseelands mit der Kauri-Krankheit. Wenn die gemeinsame Nutzung von Wasser die Ursache des Problems ist, hilft es nicht, Wanderwege zu schließen und kontaminierte Schuhe zu waschen. "Es sieht ein bisschen düster aus, sagt Leuzinger, aber das sind wieder Spekulationen."

Solche praktischen Bedenken betreffen auch grundlegendere Konzepte. Das Waschen von Stiefeln behandelt Bäume als Individuen, die unter Quarantäne gestellt werden müssen, aber das zügellose Pfropfen von Wurzeln würde dieses Konzept fehlerhaft machen. "Wenn sie keine Individuen mehr sind", sagt Klein, "dann müssen wir den Wald als eine Einheit betrachten."

Nur durch weitere Stumpfarbeit können die Forscher fundierte Antworten finden. "Wir haben viele Ideen, woran wir uns orientieren können", sagt Leuzinger. "Aber wir haben wirklich mehr Fragen gestellt, als wir beantwortet haben."

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