О том, что растения могут как-то взаимодействовать друг с другом, известно давно. Например, деревья бывают связаны между собой посредством симбиоза с грибом. Последний оплетает корни нескольких деревьев, и вода с питательными веществами может циркулировать между деревьями через гриб. Но о непосредственных контактах между деревьями пока известно немного.
Объект будущего исследования сотрудники Института прикладной экологии Оклендского технологического университета нашли случайно, гуляя по лесу в западной части Оклендского полуострова (Новая Зеландия). Когда-то он был деревом агатис южный (Agathis australis), также известным как ка́ури. Это очень древняя, родом из мезозоя, и самая высокая на островах древесная порода, один из древнейших представителей хвойных на планете.
Экологи обратили внимание на то, что пень жив, несмотря на отсутствие ствола, ветвей и листьев — всего, что обычно отличает пни от деревьев. В статье в журнале iScience, они отмечают, что Мафусаил сохранил корневую систему, которая переплелась с корнями здоровых каури, росших по соседству. Видимо, соседние деревья и поддерживали «пенсионера» после его превращения в кусок ствола, торчащий из земли.
Зачем пню нужны здоровые деревья, понятно. Неясно, зачем деревьям помогать пню. Естествоиспытатели принялись изучать иждивенца и его отношения с соседними деревьями.
Первым делом натуралисты изучили состояние здоровья пня. Оказалось, что он дышит, выделяя лишь немного меньше CO2, чем соседние деревья. Кроме того, под корой пня текут соки, как и у всех здоровых деревьев. Убедившись, что пень здоров, ученые приступили к изучению режима дыхания и движения соков у пня и его соседей.
Результаты оказались интересными. У обычных деревьев интенсивность движения сока и дыхание зависят от внешних условий: чем жарче и чем ниже влажность, например в солнечный день, тем растения больше испаряют воды и тем быстрее сок движется из корней вверх, чтобы компенсировать потери. Если же влажность высокая, например ночью или дождливым днем, то растение и дышит меньше, и соков ему нужно меньше.
Оказалось, что пень не подчиняется этим правилам. В нем соки циркулируют интенсивнее всего как раз ночью или пасмурными, дождливыми днями, когда в соседних деревьях подобные процессы почти замирают. Жарким же днем, наоборот, жидкости перемещаются через корни пня транзитом, но в самом пне они почти не движутся.
Читайте также: С приходом старости жизнь не заканчивается. Интервью с Надеждой Галиевой о стариках и социологии старения
Ученые считают, что в жаркие часы, когда деревьям нужно много воды, она поступает из корневой системы пня, почти не задерживаясь в нем самом. Ночью же вода, собранная корнями пня, циркулирует в самом пне, кроме того, поступает из соседних деревьев, принося ему органические вещества, которые он сам синтезировать не может, потеряв вместе с кроной способность к фотосинтезу.
Авторы исследования считают, что пень нужен здоровым деревьям как владелец большой и разветвленной корневой системы. Соседи через его корни получают больше влаги, а взамен делятся с пнем органическими веществами. Учитывая, что корневая система пня, видимо, ничуть не меньше, чем у остальных каури, обмен для них очень выгоден: короткому куску ствола нужно гораздо меньше питательных веществ, чем высокому дереву.
По-видимому, считают авторы работы, деревья в лесу образуют настоящую сеть, от работы которой зависит и то, как они обеспечены водой. Впереди у ученых большое пространство для исследований — неплохо бы найти больше живых пней и изучить их с использованием радиоактивных меток, чтобы детально проследить ток углерода и воды по системе.
Максим Абдулаев