Мудрость леса. В поисках материнского древа и таинственной связи всего живого

К этому триумфу мы шли целый год. Я откликнулась на предложение китайской исследовательницы поработать вместе, а до этого упомянула ее работу в одной из обзорных статей и не раз обсуждала ее открытия на своих курсах. Юань Юань смело расширяла наши знания о микоризных сетях, не тратя время на споры по поводу связей между растениями, а инокулировав выращенные в лаборатории растения множеством сетевых гиф. Пока некоторые ученые все еще ломали голову над тем, влияет ли соединение на благополучие растений-реципиентов, она продвинулась гораздо дальше, не только изучив реакцию помидора-реципиента, но и измерив активность его защитных генов, его выработку защитных ферментов и устойчивость к болезни. Она смело опубликовала описание своего эксперимента с помидорами в журнале «Nature’s Scientific Reports». В ответе я изложила идею, которую развивала с тех пор, как всплески численности насекомых превратили наши леса в океаны мертвых деревьев. Если умирающие деревья общаются с новыми, приходящими на смену видами, мы могли бы использовать эти знания, чтобы помочь миграции видов, – по мере того, как старые леса теряют приспособленность к родным местам. Система предупреждения и помощи – например, когда зараженные пихты Дугласа сообщают соснам, что им следует обновить свой защитный арсенал, – может оказаться важной для роста новых видов или рас (генотипов) по мере отмирания старых лесов.

Когда пострадавшие Материнские деревья постепенно сбрасывают листья, передают ли они оставшийся углерод и энергию своему потомству?

Как часть активного процесса умирания. Подобно дряхлеющим злакам, которые отправляют оставшиеся фотосинтетические вещества на подпитку следующего поколения. Возможно, они просто беспорядочно рассеивают содержимое умирающих клеток по экосистеме, поскольку энергия не создается и не исчезает.

Зная все это, мы могли бы точнее предсказывать, как виды деревьев, по мере увеличения температуры, будут мигрировать на север или на большие высоты, то есть в места, которые лучше соответствуют их генам. По мере потепления леса будут болеть, многие деревья погибнут, как это уже происходит, однако их место должны занять новые виды, адаптированные к более высоким температурам. Аналогичным образом семена из умирающего леса должны рассеиваться по новым районам, которые теперь соответствуют их генам. Одна из прогнозируемых проблем была связана с предположением, что деревья начнут мигрировать с рекордной скоростью – более километра в год, в то время как в недавнем прошлом этот показатель не превосходил сотни метров. Но другое предположение, которое казалось более важным, заключалось в том, что деревья будут перемещаться на абсолютно пустые места. Как будто новая волна посаженных деревьев закрепляется на расчищенной от растительности вырубке без участия старших, словно они собрали вещи и ушли, и даже подмели пол, освобождая место для новых. Но для меня это не имело смысла. По крайней мере, некоторые из старых деревьев – наследие леса – должны остаться. Не все деревья погибают, как видели мы с Мэри на утесах Там Макартур. Эти деревья крайне необходимы, чтобы помочь переселенцам прижиться, возможно, подключив их к своим микоризным сетям для начальной подпитки полезными веществами и предоставив укрытие от палящего солнца или летних заморозков.

Когда Юань Юань приехала годом ранее, осенью 2011 года, мы собрали много ведер почвенно-растительного слоя из лесов пихты Дугласа и сосны желтой в окрестностях Камлупса. План эксперимента был заранее согласован по электронной почте, чтобы она могла сразу приступить к работе. Мы много смеялись, когда ехали за почвой через прибрежные горы в сухие внутренние леса; ее смех был глубоким и резким. Мы мгновенно ощутили друг в друге родственную душу – возможно, из-за общих проблем, связанных с тем, что мы женщины, занимающиеся наукой, и из-за нашего общего интереса к связям между растениями. Я восхищалась ее стремлением сразу приступать к работе, страстью к поиску ответов, желанием взять в руки лопату.

В университетской теплице мы поставили на скамьи девяносто пятилитровых горшков и наполнили их лесной почвой. В каждый горшок посадили по одному саженцу пихты Дугласа и сосны желтой, однако установили разную степень доступа сосны к микоризе пихты. Треть саженцев сосны была высажена в заполненные почвой пористые мешки; размер пор был таким, что через них могли прорасти все микоризные гифы, но не могли пройти корни. Вторую треть мы поместили в мешки с настолько мелкими порами, что между пихтой и сосной могла пройти только вода. В последней трети сосны оказались непосредственно в почве, и их микоризы могли свободно соединяться с пихтами, переплетаясь корнями.