Fák Kifinomult tápanyagvadászat - a fajok táplálékot keresnek a földben
A fajok különböző stratégiákat alkalmaznak, amikor élelmiszert keresnek a talajban
Okos taktika: az, ahogy a fák tápanyagokat keresnek a talajban, elképesztően különbözik fajonként. A kutatók megállapították, hogy a szárazföldi növények sokféle stratégiával rendelkeznek a takarmányozáshoz. A gyökérvastagságtól és a szimbiotikus partner tulajdonságaitól függően egyes fajok a rugalmasságra támaszkodnak, mások hosszú távú befektetésekre.
A jól működő gyökerek létfontosságúak a fák számára. Velük nemcsak a vizet szívják fel a talajból, hanem értékes tápanyagokat is. Támogatást kapnak leghűségesebb társaiktól: a növényekkel szimbiózisban élő gombáktól. Partnerük gyökereit sűrű szálszerű micéliumhálózattal takarják be, és vízzel oldott tápelemek megkötésére használják.
Az azonban, hogy a fák szövetségeseik segítségével a lehető legnagyobb hozamot termelik-e, nyilvánvalóan fajonként különbözik . A Chen (Pennsylvania State University) tudósai egy ideje felfedezték, hogy a növények meglepően sok stratégiával rendelkeznek a tápanyagok föld alatti kinyerésére. megtalálni.
Kutatás mesterséges erdőben
Annak érdekében, hogy a különböző fafajok taktikáját az élelmiszer-bevitel szempontjából jellemezni lehessen, a kutatók húsz évvel ezelőtt kertet raktak az egyetemi campuson. Ott összesen 16 fajt ültettek el, szigorúan elkülönített tömbökre osztva, megfelelő távolsággal.
„Az erdőben sok fafaj nő össze, és gyökereik összefonódnak. Nehéz meglátni, hogy mi történik valójában egyetlen fán ”- magyarázza a csapat. "Kertünkben most egy faj gyökereit külön-külön vizsgálhatjuk meg, és így leküzdhetjük a kutatás egyik fő akadályát."
A gyökér vastagsága és a partner gomba határozza meg az eljárást
Elemzéseik a földalatti hálóról azt mutatták, hogy az a módszer, amelyet egy fa a tápanyagok keresésére használ a talajban, egyrészt attól függ, hogy gyökerei vékonyak vagy vastagak-e. Másrészt a fával dolgozó gombák is fontos szerepet játszanak a folyamatban.
A vastagabb gyökérzetű fák gyakran egy állandó, hosszan tartó gyökérhálózatra támaszkodnak - például a fenyő- és a tulipánfákra. A gyökerek puszta száma azt jelenti, hogy nagy a valószínűsége a talajban lévő tápanyag „forró pontjának” elérésére.
A vékony gyökérzetű fák viszont rugalmasabb stratégiára támaszkodnak: Az olyan fajok, mint a juhar, hagyják, hogy gyökereik újra és újra, különböző irányokban növekedjenek - és folyamatosan keressék a talaj tápanyagokban leggazdagabb helyeit. A vékony gyökerű fák egy másik típusa, beleértve a tölgyet is, szimbiotikus partnerét indítja keresésére: az úgynevezett ectomycorrhiza képességére támaszkodik, hogy messzemenő szálhálózatokat feszítsen ki, és ily módon tápanyagokat juttasson el a gyökerekhez messziről hozza.
Rugalmas vagy hosszú távú - mit érdemes?
A kutatók összehasonlítják a fák viselkedését a spekulánsok különféle befektetési stratégiáival: "Ha drága, tartós gyökerekre támaszkodunk, az új struktúrák felépítése nagyon költséges lesz" - mondja a csapat. Ebben az esetben egy nem nyereséges befektetés nagy veszteséget jelent.
Az olcsó, vékony gyökerekre támaszkodók viszont néha megbirkózhatnak egy téves döntéssel: "Könnyebb valami újat építeni, és gyorsan visszakapni a befektetett pénzt."
"Csak a kezdet"
A jövőben a csapat folytatja annak vizsgálatát, hogy a gyökerek és a gombák pontosan hogyan működnek együtt a tápanyagok megszerzésében. Mivel a két partner komplex viszonya korántsem teljesen megfejtve. "Még csak most kezdjük el kinyitni a függönyt és megérteni, mi folyik mögöttük" - fejezik be a tudósok. Többek között azt akarják kutatni, hogy a műkertben szerzett megállapítások megerősíthetők-e más erdőkben is. (PNAS, 2016; doi: 10.1073/pnas.1601006113)