Drzewa mają niesamowity system obrony

Czytaj dalej
Maria Mazurek

Drzewa mają niesamowity system obrony

Maria Mazurek

Stoją i tysiąc lat w jednym miejscu, walcząc z pożarami, wichurami i skubiącymi je zwierzętami. O niezwykłym życiu drzew opowiada prof. Tomasz Zielonka z Uniwersytetu Pedagogicznego w Krakowie.

Przygotowując się do rozmowy z panem, przeczytałam książkę „Sekretne życie drzew”. Autor, niemiecki leśnik, pisze, że drzewa odczuwają ból, potrafią ze sobą rozmawiać, a nawet pomagają sobie, tworząc systemy „zasiłków dla biednych drzew”. Herezje?

Raczej antropomorfizacje. Nadawanie roślinom ludzkich cech i motywów działania jest dobrym sposobem, by ludzi zaintrygować i wyjaśnić im wiele zjawisk, ale opiera się na uproszczeniach. Więc biolodzy akademiccy na ogół antropomorfizować nie lubią. Sam wolę porównywać las do wielkiej fabryki. Drzewa jednak - to na pewno musimy sobie powiedzieć - są superroślinami, wręcz superorganizmami.

Ze względu na swoją długowieczność, majestatyczność czy to, że same wytwarzają pokarm?

Ze względu na wszystko. Gdybym poprosił panią o wskazanie superorganizmu, co pierwsze przyszłoby pani do głowy?

Człowiek.

Ale dla człowieka przez tysiąclecia drzewa były obiektem kultu, miejscem, w którym mieszkają bóstwa, skrzaty, elfy. Z lasami wiąże się wiele legend. Ludzie zawsze mieli w sobie rodzaj pokory wobec drzew, bo te stały, gdy oni się rodzili i stały, gdy oni umierali. Najstarsze drzewa na świecie mają koło pięciu tysięcy lat, więc ludzie uważali je za nieśmiertelne. Starych drzew przez wieki nawet nie dało się ściąć - bo jak wziąć kamienną siekierę i wyrąbać nią stary, wielki dąb? I ten kult drzew był obecny we wszystkich kulturach - od Japonii, przez Indie, po słowiańskie czy celtyckie wierzenia. Nikt się do glonów, porostów czy traw nie modlił, ale do drzew już tak.

Przez tysiące lat modliliśmy się do drzew, a teraz mamy je gdzieś?

Ja bym powiedział, że nie mamy ich gdzieś. Przynajmniej nie na Zachodzie, bo Zachód może sobie pozwolić na to, by o drzewa dbać - szczególnie u siebie, bo inną kwestią jest to, co zachodnie koncerny robią z lasami w Azji, Afryce, Ameryce Południowej. Ogólna zależność jest taka: czym większa bieda, tym bardziej eksploatuje się lasy. Więc gadanie ludzi Zachodu „chrońmy lasy tropikalne” to takie porady dobrego wujka, który nie ma pojęcia o realiach.

Pamiętam, jak kiedyś na jakiejś konferencji dendrologicznej pouczano Irańczyka, żeby dbał o ochronę wyjątkowych drzew w swojej ojczyźnie. On odpowiedział krótko: „A co mają jeść nasze kozy, które utrzymują całe rodziny?”. I rzeczywiście, na Zachodzie produkcyjna rola lasów się zmniejsza. Rośnie natomiast znaczenie pozaprodukcyjne: rekreacyjne, edukacyjne, lasy są traktowane jako miejsca odpoczynku. W najbogatszych krajach, na przykład w Japonii, drzew już praktycznie się nie ścina - taniej jest sprowadzić drewno z Peru czy z Indonezji.

Czy gdy ścinamy drzewo albo coś innego złego się z nim dzieje, ono odczuwa ból?

A czy drzewo ma mózg i neurony?

No nie ma. Ale przecież zaatakowane przez roślinożerców wydziela pewne substancje…

To inna sprawa. Ale gdy mówimy „ból”, mamy na myśli dyskomfort związany z naszymi funkcjami neurologicznymi. Jak taką, że gdy wsadzi pani palec do ognia, to natychmiast pani go cofnie, nie tracąc czasu na dywagacje, czy zrobić to i kiedy. Cierpienie obgryzanego czy palącego się drzewa byłoby ewolucyjnie bezcelowe - przecież i tak nie ucieknie. Ale to prawda, że one świetnie „wiedzą”, co dzieje się z ich „ciałem” oraz potrafią na to reagować - i to w wielu aspektach.

Akacje na przykład, podjadane przez żyrafy, nasycają liście toksycznymi substancjami, a do sąsiednich drzew tego samego gatunku wysyłają gaz ostrzegawczy, aby zrobiły to samo.

Etylen. Zgadza się. Podobne mechanizmy wykształciły też drzewa z naszego, umiarkowanego klimatu. Były one konieczne, bo drzewo, w przeciwieństwie do zwierząt, nie może ruszyć się z miejsca, jeśli coś przestanie mu pasować. Więcej - ono jest zmuszone tkwić w jednym i tym samym punkcie przez setki, a nawet tysiące lat. Jeśliby pani żyła tysiąc lat, cały czas stojąc w jednym miejscu, musiałaby się pani liczyć z tym, że w ciągu pani życia: dziesięć razy „huragany stulecia” będą próbowały panią powalić, z dwa razy zmieni się klimat, kilka razy będzie pani płonąć w pożarze, kilkadziesiąt razy zaatakuje panią chmara owadów i jeszcze pewnie na swojej drodze spotkają panią stada wygłodniałych jeleni, które będą próbowały oskubać panią do ostatniego żołędzia.

Doświadczy też pani paru anomalii pogodowych, które nawet w świecie ludzi przynoszą głód i śmierć. Nie mówiąc o konieczności stawiania czoła grzybom saprofitycznym i innym zajadłym mikroorganizmom. Żyjące po tysiąc lat drzewa nie mogą uniknąć tych zagrożeń, nie ma takiej możliwości. Każde z nich wyposażone jest więc w surwiwalowy zestaw obronny.

Jaki?

Pierwsza linia obrony to tarcza z kory, ciernie, kolce, włoski i kutener na liściach. Ale powróćmy do analogii z fabryką. Las to fabryka celulozy, ligniny oraz kwiatów i nasion - biomasy. Po to istnieje. Ale oprócz tego w tej fabryce jest osobny dział chemiczny, który produkuje: zasklepiającą „rany” drzew żywicę, toksyczne dla owadów taniny, alkaloidy, fenole…

...salicylany!

Tak, wierzba produkuje przeciwzapalne salicylany, będące protoplastą aspiryny. Wszystkie te substancje zabezpieczają drzewa przed roślinożercami i groźnymi skutkami ich działań. Gdy nic złego się nie dzieje - ten dział chemiczny leśnej fabryki pracuje trochę na jałowym biegu, a chemiczne substancje są odkładane głównie w tych częściach drzewa, które są statystycznie bardziej narażone na niebezpieczeństwa - w korze oraz młodych, szczytowych pędach. Ale gdy drzewo jest zagrożone, ten dział zamienia się w potężną, działającą pełną parą fabrykę broni chemicznej.

Precyzując na przykładzie przywołanych przez panią akacji: one bez problemu tolerują sytuację, w której tracą 10 procent swoich liści. Ale gdy te straty zaczynają sięgać 40-50 proc., to nagle akacje zaczynają produkować ogromne ilości tanin i etylenu. Badacze sawanny twierdzą, że ten gaz niesie informację o zagrożeniu do drzew oddalonych nawet o 100 metrów. Co ciekawe, w naturalnych warunkach roślinożercy sawanny wiedzą, ile mogą bezpiecznie skubnąć z jednego drzewa. Do zatruć zwierzyny dochodzi na zamkniętych farmach, gdzie zbyt duże zagęszczenie zwierząt zmusza je do ogołacania nielicznych drzew.

Nasze drzewa też potrafią się „ostrzegać”?

W klimacie umiarkowanym wydaje się być podobnie. Jeśli na liściach pojawi się gradacja szkodników, to nie tylko „zaatakowane” drzewa, ale również ich sąsiedzi zaczynają wydzielać więcej tanin. W praktyce jednak ta reakcja nie jest tak gwałtowna jak w - bądź co bądź - ekstremalnym siedlisku sawanny.

Czy to prawda, że drzewa komunikują się ze sobą również przez korzenie i oddają sobie za pomocą tej sieci pokarm, czyli cukry
?

Dosyć powszechne jest zjawisko zrastania się korzeni grup drzew, które szczególnie na kiepskich glebach zawiązują swoistą spółdzielnię i dzielą się swoimi asymilatami, czyli węglowodanami. Niesamowicie wygląda ścięty pień, wciąż przyrastający, bo koledzy dalej wypełniają zobowiązanie - odżywiają go. Ale generalnie my dosyć dużo wiemy o tym, co dzieje się z drzewami na powierzchni ziemi: o tym, jak przebiega fotosynteza, jak funkcjonują wiązki przewodzące, o mechanizmach transpiracji, a więc parowaniu wody z drzewa i tak dalej. Łatwo możemy wyizolować kilka gałęzi, nałożyć na nie worek, a potem na przykład mierzyć intensywność fotosyntezy. Natomiast to, co pod ziemią, jest znacznie trudniejsze do badania. W związku z tym „życie podziemne” drzew jest dla nas trochę terra incognita, lądem nieodkrytym.

Ale domyślam się, do czego pani tym pytaniem zmierza. Naukowcy przeprowadzili badanie licząc bilans energetyczny drzew. Pododawali do siebie to, co drzewo zużywa (dwutlenek węgla, woda), odjęli to, co drzewo oddaje (tlen) i co zostawia dla siebie (np. na wzrost), po czym przyjrzeli się, ile produktów zostaje. Ten bilans badaczom się nie zgadzał; wychodziło im, że tych produktów powinno być 30, 40 procent więcej. Czyli, jeśli znowu wy-tłumaczyć to na przykładzie fabryki: sprawdzili, ile składników tam wjeżdża, odjęli koszty energii i pracy robotników, po czym policzyli, ile produktów wychodzi. I okazało się, że produktów jest trochę za mało.

A więc ktoś okrada fabrykę?

Podejrzenia padły na grzyby, które oplatają glebę gęstą siatką, wchodząc w interakcje z korzeniami drzew. Oczywiście, mam na myśli prawdziwe, stare lasy, a nie sztuczne sady czy plantacje. Naukowcy podejrzewają, że to grzyby, połączone w sieci mikoryzowe, zabierają drzewom nadmiar węglowodanów, a może nawet „częstują” nimi inne, słabsze drzewa. Oczywiście, te grzyby nie robią tego bezinteresownie - pobierają swoją „marżę” z asymilatów.

Łudziłam się, że drzewa same chcą pomóc sąsiadom.

Nasze obserwacje wskazują raczej na to, że drzewa silnie konkurują ze sobą o ograniczone zasoby - głównie o dostęp do światła. Choć owszem, Suzanne Simard, kanadyjska uczona wykazała, że asymilaty mogą przechodzić z drzewa na drzewo poprzez mikoryzy. Produkty fotosyntezy jednego drzewa oznaczyła izotopem C13. Po jakimś czasie C13 zaczęło pojawiać się również w innych drzewach. Simard wyniki tych badań zamieściła w „Nature”, poważnym, naukowym piśmie. Są one empirycznym dowodem na to, że drzewa „wymieniają się” pokarmem przez sieci mikoryzowe.

Które drzewa lepiej sobie radzą i najdłużej żyją? Czy te „rozpieszczone”, które wody i światła mają pod dostatkiem, czy takie, które od małego mają ciężko?

Zdecydowanie te drugie. Wystarczy spojrzeć na to, gdzie rosną najstarsze drzewa: przy górnej granicy lasu, na dalekiej północy, tam, gdzie jest sucho, zimno, surowo.

Jak z ludźmi. Zrobiono badania Polaków, którzy dożyli stu lat. Wszyscy oni przeżyli w swoim życiu dłuższe lub krótsze okresy głodu.

Niesamowicie wygląda ścięty pień, wciąż przyrastający, bo koledzy dalej wypełniają zobowiązanie i odżywiają go

Bo ta zależność dotyczy wszystkich żywych organizmów. Jeśli zmniejszyć im rację żywności o 30 procent (pod jakąkolwiek postacią by ona nie występowała), będą dłużej żyły. Drzewa w ogóle świetnie potrafią dostosować się do warunków. Reagują na zmiany klimatu, ataki roślinożerców, pożary. I tu dochodzimy do mojej specjalizacji, dendrochronologii.

Czyli ustalania wieku drzewa za pomocą liczby słojów?

Również, ale też datowania zmian klimatycznych czy zaburzeń ekologicznych. Weźmy ten pień świerku. Ma jakieś 180 lat.

W szkole uczyli tak: jeden rok to jeden słój.

I to w naszym klimacie, wzrostu sezonowego, zasadniczo jest prawda. Jaśniejszy paseczek to przyrost na wiosnę, ciemniejszy - późnym latem. Razem tworzą roczny przyrost. Oczywiście jeśli dochodzi do wybitnie niesprzyjających czynników środowiskowych, tego przyrostu nie ma albo słój wygląda inaczej. Ale proszę spojrzeć na przekrój pnia tego świerka. Widzi pani, do pewnego okresu świerk po obu stronach rósł symetrycznie. A tutaj można zauważyć tzw. drewno reakcyjne - drzewo zaczęło silniej przyrastać po jednej stronie, gwałtownie i asymetrycznie wykształcając szerokie ciemne słoje. To dlatego, że w 1941 r. silna wichura niebezpiecznie przechyliła nasze drzewo. Świerk za pomocą sprytnego mechanizmu musiał zniwelować przechył, by nie przewrócić się do reszty. Proszę spojrzeć również na ten słój, bardzo marny.

To rok 1912, wtedy, kiedy na Alasce wybuchł wulkan i pyły, które znalazły się w atmosferze w jego wyniku (bo choć to świerk z Karpat, to erupcje wulkanów mają wpływ na klimat na całym globie, a przynajmniej jednej półkuli), spowodowały nagłe ochłodzenie pod koniec lata. Z kolei ten słój, z roku 1980, jest wyjątkowo wąski dlatego, że cały rok był zimny. Mając taki przekrój drzewa, staram się dochodzić tego, co wydarzyło się w danym roku - i mam na myśli zarówno zmiany klimatyczne, jak i wydarzenia w sąsiedztwie badanego drzewa, np. pożary, dynamikę konkurencji czy ataki roślinożerców. Próbuję czytać w drzewach. One mogą nam opowiedzieć wiele zajmujących historii, więcej niż najstarszy senior z okolicznej wsi - bo żyją znacznie dłużej niż ludzie.

Do czego ta wiedza jest wykorzystywana?

Samo datowanie dendrochronologiczne pozwala na przykład wykryć falsyfikaty drewnianych dzieł sztuki. Powiedzmy, że kupi pani XIX-wieczną ikonę z takiej deski, jak ta. Ale jak znajdzie pani słój z 1912 roku, i inne, charakterystyczne dla XX wieku, to będzie znaczyło, że ktoś panią oszukał. Stąd dendrochronologia pomaga zbadać, czy te wszystkie dzieła Rembrandta i Stradivariusa faktycznie pochodzą z tego okresu. Tak samo może być używana do różnych znalezisk archeologicznych z drewna.

O, a proszę spojrzeć na to drewno. Po słojach widać, że rosło szybko, ale po jakichś 20 latach przyrosty są coraz węższe. Prawie już obumarło, ale nagle z jakichś powodów - prawdopodobnie wichury, która powaliła sąsiadów i spowodowała, że nasz świerk zyskał lepszy dostęp do zasobów - ożyło i odkłada teraz piękne, szerokie przyrosty. Tak samo możemy datować blizny - wypełnione żywicą - które świadczą o obrażeniach powstałych na przykład w pożarach czy po uszkodzeniach mechanicznych. Widzimy też, w jak różnym tempie przyrastają różne drzewa. Ten chudziutki świerk żył mniej więcej tyle lat, ile ten kloc tego samego gatunku. Widocznie był zasłaniany przez większe drzewo, może nawet swojego rodzica.

Wyrodny rodzic nie dopuszcza do światła swojego dziecka?

Taki „rodzic” w ciągu życia produkuje miliony nasion, z których powstają setki tysięcy siewek. Jak tu zadbać o wszystkie?

Maria Mazurek

Jestem dziennikarzem i redaktorem Gazety Krakowskiej, odpowiadam za piątkowe, magazynowe wydanie Gazety Krakowskiej. Prywatnie: moją pasją jest łucznictwo konne (to znaczy to uczucie, że przeżyłam kolejne zawody, w których zazwyczaj zajmuję zresztą ostatnie miejsce). Jestem autorką czterech książek napisanych wspólnie z prof. Jerzym Vetulanim, m.in. "Neuroerotyki" i "Snu Alicji" (dla dzieci) i właścicielką najpiękniejszego na świecie konia, Prady.

Dodaj pierwszy komentarz

Komentowanie artykułu dostępne jest tylko dla zalogowanych użytkowników, którzy mają do niego dostęp.
Zaloguj się

plus.dziennikbaltycki.pl

Polska Press Sp. z o.o. informuje, że wszystkie treści ukazujące się w serwisie podlegają ochronie. Dowiedz się więcej.

Jesteś zainteresowany kupnem treści? Dowiedz się więcej.

© 2000 - 2019 Polska Press Sp. z o.o.