Yeraltı ağı ile ağaçlar arasında büyük dayanışma, iletişim ve koruma var - Herkese Bilim Teknoloji
Taşlar hareket eder, Ağaçlar konuşur. Shakespeare, Macbeth
Ağaç diplerinde gördüğümüz mantarlar altında yüzlerce metrelik bir iletişim ağı aracılığıyla ağaçlar arasında sürekli besin ve karbon alışverişi yapılıyor. Anaç ağaçlar altındaki mantar ağını kullanarak yüzlerce ağaç ile iletişimde ve kendi karbon fazlasını mantar kökü ağı ile öncelikle yavru ağaçlara gönderiyor. Anaç bir ağacın ağına bağlı bir küçük fidanın hayatta kalma şansı bu sayede dört kat daha fazla.
Anaç ağaç kendi tohumundan olan fidana çok daha fazla karbon gönderiyor ve hatta kendi kök gelişimini kendi yavrusunun olduğu tarafta engelleyerek onun daha iyi gelişecek alan bulmasını sağlıyor. Birbirlerini besliyorlar, tehlikeleri haber veriyorlar.
Bitkiler arasındaki iletişimi kanıtlayacak bilimsel analizlerin kısıtlılığı ve bitkilerin kendilerine özgü gözlem zorluğu bu alanı bilimin yavaş gelişen alanlarından birisi yapmıştır. Bu nedenle araştırmacılar bitkileri hayvan davranışları üzerinden dolaylı olarak anlamaya yönelmişlerdir. Bu alanda yapılan ilk bilimsel değeri olan çalışmanın 1983 yılında olduğunu bilmek bile konunun ne denli yeni olduğunu anlamaya yetecektir.
Washington Üniversitesi’nden Zoolog David Rhoades’in söğüt ağaçlarında yaptığı çalışmada tırtıl ve benzeri zararlılar tarafından istila edilmiş ağaçların yapraklarında salgılanarak yaprağın tadını bozan kimyasallara rastladı. Bu veriden yola çıkarak yaptığı ikinci çalışmasında, zararlı ile temas etmiş söğüt yapraklarıyla beslenen tırtıllar ile aynı bölgede ama temiz ağaçlarla beslenenleri ve başka bölgeden temiz ağaçları karşılaştırdı. Sonuçta en sağlıklı gelişim gösterenlerin başka bölgedeki temiz ağaçtan gelen yaprakla beslenen tırtıllar olduğunu kanıtladı.
Bu bulgular ağaçların tehlike algısı üzerine birbirleriyle iletişime geçebildiklerini dolaylı olarak da olsa gösteren ilk çalışmadır. Yine aynı dönemde Dartmouth Üniversitesi’nden Ian Baldwin ve Jack Schultz isimli araştırmacılar “Science” dergisinde “Hasarlanma sonucunda ağaç yaprakları kimyasında görülen hızlı değişim: Bitkiler arası iletişimde kanıt” isimli makalenin de yayınlanmasıyla bilim dünyasında bitkilere bakışı değişmeye başlar.
Akasya tehlikeyi haber veriyor
Bunu, 1990 yılında Kruger Milli Parkı’nda 3000 Kudu’nun (Güney Afrika Antilopu) toplu ölümü ile başlayan araştırma izler. Pretoria Üniversitesi’nden Zoolog Wouter Van Hoven’in sonuçları çok çarpıcıdır. Park’ta bulunan akasya ağaçları hem zürafalar hem de antiloplar için en önemli besin kaynağıdır.
Akasya, evrimsel gelişim boyunca kendini korumak için bir savunma mekanizması geliştirmiş ve yaprakları tahrip olan ağaçtan salgılanan bir feromen ile tehlike sinyalini komşuluğundaki ağaçlara aktarabilmektedir. 5-10 dakika içinde yaklaşık 50 metreye kadar olan ağaçlara rüzgâr ile bu uyarı ulaşır. Uyarıyı alan ağaçlar hemen tannen salgılamaya başlayıp yapraklarının tadını acılaştırırlar.
Akasya’nın bu akıl almaz savunmasına karşılık, zürafalar ise akasya ağaçlarını rüzgâra karşı yemeye başlamışlardır. Ancak bu bulguların hiçbirisi aynı diyete sahip binlerce kudu ölürken zürafaların neden sağ kaldığını açıklayamıyordu. Dr. Van Hoven, önemli bir ayrıntı fark etti.
Yeni düzenleme sonrası parkta farklı rekreasyon alanları yaratabilmek amacıyla alanı çeşitli bölümlere ayırmışlardı. Ayrılma sonrası zürafalar ve kudular farklı alanlarda kalmışlardı. Kuduların rüzgâr altındaki alanda kalmaları o bölgedeki tüm akasyaların yapraklarının acı olmasına neden olmaktaydı. Bir yerde zürafaların karnını doyurması kudular için ölüm borazanı demekti. Özellikle kış aylarında son derece kısıtlı olan besin kaynakları kuduları acı bile olsa akasya yapraklarını yemeye zorlamış ve belli bir tannen dozunun üzeri de ölümcül olmuştu. Bu çalışma da her ne kadar sonuçları itibariyle sansasyon yaratmış olsa da, o güne kadar yapılan tüm çalışmalar gibi, bitkilerin iletişimini hep hayvan davranışları üzerinden ortaya koymaktaydı.
İletişim doğrudan gözleniyor
Doğrudan bitkileri inceleyerek bitkiler arası iletişimi ortaya koymada adı mutlak anılması kişi Ekolojist Suzanne Simard’dır. O zamana dek laboratuvar ortamında çimlendirilen çam ağacı tohumlarının birbirine kökler yoluyla karbon transferi yaptığı gösterilmişti. Ancak bu bilginin gerçek yaşamda yani ormanda doğruluğu bilinmiyordu.
Simard’ın çalışmasında karbon-14 radyoizotopu ve stabil izotop olarak karbon-13 CO2 gazı ağaçlara enjekte edilerek, ağaçlarda radyoaktivite ölçümü yapılarak, huş ve köknar ağaçlarının birbiri ile karbon alışverişi yaptıkları ilk kez doğal ortamında gösterildi.
Araştırma detaylandıkça elde edilen veriler hayret vericidir. Yaz aylarında huş ve köknar arasındaki karbon alışverişine bakıldığında huş köknara, kendi karbonundan yollamakta, hatta köknar gölgede kalmışsa huşun gönderdiği karbon belirgin şekilde artmaktadır. Fakat kışın ise yapraksız olan huş ağacına köknar ağacı karbon desteği yapmaktaydı.
Suzanne Simard, büyük bir buluşun kapısını açmak üzere olduğunu anlamıştı. Artık ağaçların yeraltı iletişim ağının varlığı (mycorrhizal networks) ispatlanmıştı. Hatta Simard, zaman içinde bu alışverişin karbonla sınırlı kalmadığını, aynı şekilde azot, fosfor, su, hormonlar ve savunma sinyali olan kimyasalların da bu yolla değişiminin yapıldığı gösterir. Asıl amacı ise bu alışverişi sağlayan yolakları ve ağı ortaya koyabilmekti ve onu da başarır.
Mantar altlarındaki iletişim ağı
Ağaç diplerinde gördüğümüz mantarlar aslında buz dağının görünen kısmıydı. Her mantarın altında yüzlerce metrelik bir iletişim ağı olduğunu ve bunların ağaç kökleri ile mantar kökleri üzerinde yapılan kısa segment, DNA çalışmaları ile sürekli besin ve karbon alışverişinin bu ağ üzerinden yapıldığı gösterildi. Anaç ağaç olarak nitelenen ağaçların altında daha aktif çalışan mantar ağına ait düğüm noktalarının var olduğu ve bunların ağaç ile diğer ağaçlar arası besin ve kimyasal alışverişinde rol oynadığını gösterdi.
Acaba yetişkin ağaçlar çevrelerindeki küçük ağaçları koruyup kolluyorlar mıydı? Yaptığı çalışmada bir anaç ağacın, altındaki mantar ağını kullanarak yüzlerce ağaç ile iletişimde olduğu ve kendi karbon fazlasını mantar kökü ağı ile öncelikle yavru ağaçlara gönderdiği ortaya kondu. Anaç bir ağacın ağına bağlı olan bir küçük fidanın, tek başına kalmış küçük bir fidana göre hayatta kalma şansının bu sayede dört kat daha fazla olduğu gösterildi.
Kendi yavrusuna daha çok karbon
Çalışma giderek daha çılgın ve daha dudak uçuklatıcı veriler ile hayranlık bırakmaya devam ediyor, fakat yeni sorular ortaya çıkıyordu. Acaba bu anaç ağaçlar etrafında tohumdan gelişen yeni fidanlardan, kendinden olanlar ile diğer ağaçların tohumlarından olan fidanları ayırt edebiliyorlar mıydı? Anaç ağaca yakın ve aynı mesafede ekilen tohumlardan gelişen fidanlardaki karbon alışverişine bakıldığında, anaç ağacın kendi tohumundan olan fidana çok daha fazla karbon gönderdiği ve hatta kendi kök gelişimini kendi yavrusunun olduğu tarafta engelleyerek onun daha iyi gelişecek alan bulmasını sağladığı gösterildi.
Bilimsel olarak bakıldığında, orman sadece bir ağaç topluluğu değil, üzerindeki ağaçlar ve altındaki milyonlarca kilometrelik bir veri ağından oluşan son derece kompleks bir bütündür. Her karmaşık doğal oluşumlarda olduğu gibi kendi içinde kusursuz işleyen bir mekanizması olmakla birlikte dış müdahalelere karşın ne yazık ki son derece kırılgan bir yapıya sahiptir. Bu nedenle bir yerden kesilen ağaç yerine başka yere ağaç dikmek sistemi restore etmek olanaksızdır. Her anaç ağaç çevresindeki birkaç yavru ağacı besler. Hatta dev anaç ağaçlar yüzlerce yavru ağaca ebeveynlik yapabilmektedir. Bu nedenle ticari ağaç kesimleri söz konusu olduğunda özellikle çok yaşlı ağaçlar ormanın geleceği için korunması toprak altı iletişim ağının sağlığı açısından son derece yaşamsaldır.
Son söz olarak, doğanın korunmasında bireysel olarak yapabileceklerimizin başında, her ebeveynin çocuklarına doğanın patronu değil, sadece bir parçası olursak gelecek nesillere sağlıklı bir dünya bırakmanın mümkün olduğunu anlatması belki de en önemli sorumluluğumuz olmalı.
Unutmayın, üzerinde oturduğunuz sandalye, yemek yediğiniz masa bir zamanlar ağaçken kendi yavrularına bu eğitimi vermişti. Fazlası değil ağaçla mantar kadar birbirimize sahip çıksak sanırım sorunların büyük kısmı çözülecektir.
Dr. Serhat Totan
Responses of Alder and Willow to Attack by Tent Caterpillars and Webworms: Evidence for Pheromonal Sensitivity of Willows. David F. Rhoades.University of Washington, Department of Zoology, Plant Resistance to Insects, Chapter 4, pp 55–68, 1983
Rapid Changes in Tree Leaf Chemistry Induced by Damage: Evidence for Communication Between Plants. Ian T. Baldwin, Jack C. Schultz. Science 15 Jul 1983:Vol. 221, Issue 4, pp. 277-279
Antelope activate the acacia’s alarm system. New Scientist issue 1736, 29 September 1990
Bu yazının etiketleri: ağaç kökleri ağaçlar bitkiler hayvan iletişim iletişim ağı orman toprak yeraltı