Longleaf tallar stöder varandra genom mycorrhizae - ömsesidigt fördelaktiga förhållanden mellan vissa svampar och trädens rötter. Justin Meissen / Flickr, CC BY-SA

Som art är människor kopplade till att samarbeta. Det är därför låsning och fjärrarbete har känts svårt för många av oss under COVID-19-pandemin.

För andra levande organismer kommer social distansering mer naturligt. jag är en växtforskare och har spenderat år på att studera hur ljusa signaler påverkar växter, från början av en växts livscykel - spiring av frön - hela vägen fram till bladfall eller död. I min nya bok, ”Lärdomar från växter, ”Jag undersöker vad vi kan lära oss av miljöinställningen av växtbeteenden.

En viktig takeaway är att växter har förmågan att utveckla ömsesidigt beroende, men också att undvika det när de är anslutna kan vara skadligt. I allmänhet kommunicerar växter ständigt med andra organismer i sina ekosystem. Men när dessa pågående anslutningar hotar att orsaka mer skada än nytta, kan växter uppvisa en form av social distansering.

Kraften i anslutning och ömsesidigt beroende

När förhållandena är bra är de flesta växter nätverkare. De de flesta växter har svampar som lever på eller inom sina rötter. Tillsammans bildar svamparna och rötterna strukturer som kallas mykorrhiza, som liknar ett nätliknande nät.

Mycorrhizae ökar värdplanternas förmåga att absorbera vatten och näringsämnen, såsom kväve och fosfat, genom sina rötter. I gengäld delar växterna socker som de producerar genom fotosyntes med sina svamppartners. Således är svamparna och värdplanterna kraftigt sammankopplade och är beroende av varandra för att överleva och frodas.

Mycorrhizal-anslutningar kan länka flera anläggningar i ett fungerande nätverk. När växter producerar mer socker än de behöver kan de dela dem via detta sammankopplat rot-svampnätverk. Genom att göra det säkerställer de att alla växter i samhället har tillgång till den energi de behöver för att stödja deras tillväxt.

På ett annat sätt sträcker sig dessa anslutningar bortom en enda värdväxt och dess svamppartner. De skapar samhällsomfattande relationer och ömsesidigt beroende nätverk av växter och svampar. Faktorer i den yttre miljön, såsom mängden ljus som är tillgänglig för fotosyntes och jordens sammansättning runt växterna, finjusterar anslutningarna i dessa nätverk.

Mycorrhizhae fungerar också som kommunikationskanaler. Forskare har dokumenterat att växter passera defensiva kemikalier, såsom ämnen som främjar resistens mot insektskadegörare, mot andra växter via svampnätverk. Dessa anslutningar gör det också möjligt för en växt som har attackerats av bladlus eller andra sådana skadedjur att signalera till angränsande växter aktivera förebyggande sina egna försvarssvar.

Mycorrhizhae är levande samhällen av växtrötter och svampar som ömsesidigt drar nytta av deras förhållande.

När det är säkrare att hålla avstånd

Att dela resurser eller information som hjälper andra växter att avvärja fara är ett värdefullt exempel på kraften i anslutning och ömsesidigt beroende i växtekosystem. Ibland kräver dock överlevnad att växter kopplas bort.

När miljömässiga signaler som ljus eller näringsämnen blir tillräckligt knappa för att en värdväxt kan producera tillräckligt med socker genom fotosyntes för att endast stödja sin egen tillväxt, kan det vara farligt att hålla sig aktivt sammankopplade i ett större samhällsnätverk. Under sådana förhållanden skulle värdväxten förlora mer genom att dela begränsad sockertillförsel än den skulle vinna på nätverket i vatten och näringsämnen.

Vid tider som dessa kan växter begränsa mykorrhizala anslutningar och utveckling genom att begränsa hur många material de utbyter med sina svamppartners och undvika att skapa nya anslutningar. Detta är en form av fysisk distansering som skyddar växternas förmåga att försörja sig själva när de har begränsad energiförsörjning så att de kan överleva på lång sikt.

När förhållandena förbättras kan växter återuppta delningen med sina svamppartners och skapa ytterligare kopplingar och ömsesidigt beroende. Återigen kan de dra nytta av att dela resurser och information om ekosystemet med sina utökade växt- och svampsamhällen.

Erkänner släkt och samarbete

Social distansering är inte det enda tricket som växter använder för att ta sig fram i världen. De känner också igen relaterade växter och ställer in deras förmågor att dela eller tävla därefter. När växterna som är sammankopplade av ett svampnätverk är nära genetiska släktingar, de dela mer socker med svamparna i det nätverket än de gör när de andra växterna är mer avlägset besläktade.

Prioriterande släktingar kan kännas mycket bekanta för oss. Människor, liksom andra biologiska organismer, bidrar ofta aktivt för att hjälpa våra släktingar att överleva. Människor talar ibland om detta som att de arbetar för att "familjenamnet" kommer att leva vidare. För växter, stödja släktingar är ett sätt att se till att de fortsätter sina gener.

Växter kan också omvandla aspekter av sin miljö för att bättre stödja deras tillväxt. Ibland ”låses” väsentliga näringsämnen som finns i jorden i en form som växter inte kan absorbera: Till exempel kan järn bindas samman med andra kemikalier i former som liknar rost. När detta händer kan växter utsöndra föreningar från sina rötter som i huvudsak löser upp dessa näringsämnen i en form som växterna lätt kan använda.

Växter kan förvandla sina miljöer på detta sätt antingen individuellt eller kollektivt. Växtrötter kan växa i samma riktning, i en samarbetsprocess som kallas svärmande som liknar bi-svärmar eller fågelflockar. En sådan svärmning av rötter gör det möjligt för växterna att släppa ut mycket kemikalier i en viss markregion, vilket frigör mer näringsämnen för växternas användning.

Träd använder svampnätverk för att skicka varandra meddelanden - och vissa arter kapar systemet för att sabotera sina rivaler.

Bättre tillsammans

Beteenden som mycorrhizal symbios, släktskapsigenkänning och samverkande miljöomvandling tyder på att växterna totalt sett är bättre tillsammans. Genom att hålla sig i linje med deras yttre miljö kan växter avgöra när de arbetar tillsammans och att främja ömsesidigt beroende är bättre än att gå ensam.

När jag reflekterar över dessa avstämbara kopplingar och ömsesidigt beroende mellan växter och svampar, hämtar jag ständig inspiration - speciellt under detta pandemiår. När vi tar oss fram i en ständigt föränderlig värld erbjuder växter alla möjliga lektioner för människor om oberoende, ömsesidigt beroende och stöd till varandra.

Om författaren

Beronda L. Montgomery, Professor i biokemi och molekylärbiologi & mikrobiologi och molekylär genetik; Interim Assistant Vice President of Research & Innovation, Michigan State University

relaterade böcker

Klimat Anpassning Finans och Investeringar i Kalifornien

av Jesse M. Keenan
Den här boken är en vägledning för lokala myndigheter och privata företag eftersom de navigerar i det outcharterade vattnet för att investera i anpassning och klimatförändring av klimatförändringar. Denna bok tjänar inte bara som en resursguide för att identifiera potentiella finansieringskällor utan också som en färdplan för kapitalförvaltning och offentliga finanser. Den lyfter fram praktiska synergier mellan finansieringsmekanismerna och de konflikter som kan uppstå mellan olika intressen och strategier. Medan huvudfokus för detta arbete är på delstaten Kalifornien, erbjuder den här boken bredare insikter för hur stater, lokala myndigheter och privata företag kan ta de kritiska första stegen för att investera i samhällets kollektiva anpassning till klimatförändringar. Finns på Amazon

Naturbaserade lösningar för anpassning av klimatförändringar i stadsområden: Kopplingar mellan vetenskap, politik och praxis

av Nadja Kabisch, Horst Korn, Jutta Stadler, Aletta Bonn
Denna open access-bok sammanför forskningsresultat och erfarenheter från vetenskap, politik och praxis för att lyfta fram och diskutera vikten av naturbaserade lösningar för klimatanpassning i stadsområden. Betoning läggs på potentialen i naturbaserade tillvägagångssätt för att skapa flera fördelar för samhället.

Expertbidragen presenterar rekommendationer för att skapa synergier mellan pågående politiska processer, vetenskapliga program och praktiskt genomförande av klimatförändringar och naturvårdsåtgärder i globala stadsområden. Finns på Amazon

En kritisk tillvägagångssätt för anpassning av klimatförändringar: Diskurser, politik och praxis

av Silja Klepp, Libertad Chavez-Rodriguez
Denna redigerade volym samlar kritisk forskning om diskussioner, policyer och praxis från klimatförändringarna ur ett tvärvetenskapligt perspektiv. Med hjälp av exempel på länder som Colombia, Mexiko, Kanada, Tyskland, Ryssland, Tanzania, Indonesien och Stilla havet, beskriver kapitlen hur anpassningsåtgärder tolkas, förvandlas och implementeras på gräsrotsnivå och hur dessa åtgärder förändras eller stör varandra maktförhållanden, juridisk pluralism och lokal (ekologisk) kunskap. I sin helhet utmanar boken utarbetade perspektiv på anpassning av klimatförändringen genom att ta hänsyn till frågor om kulturell mångfald, miljömässig rättvisa och mänskliga rättigheter samt feministiska eller korsningsmässiga tillvägagångssätt. Detta innovativa tillvägagångssätt möjliggör analyser av de nya konfigurationerna av kunskap och kraft som utvecklas i namn av klimatförändring. Finns på Amazon

Från Utgivaren:
Inköp på Amazon går för att täcka kostnaden för att få dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, och ClimateImpactNews.com utan kostnad och utan annonsörer som spåra dina surfvanor. Även om du klickar på en länk men inte köper dessa valda produkter, betalar allt annat du köper i samma besök på Amazon oss en liten provision. Det finns ingen extra kostnad för dig, så var vänlig bidra till insatsen. Du kan också använd denna länk att använda till Amazon när som helst så att du kan hjälpa till att stödja våra ansträngningar.

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.