Els arbres mare vells

Els arbres parlen sota terra?
Per als científics, aquesta teoria està en disputa

Des de Ted Lasso fins a TED Talks, la teoria de la "xarxa de fusta" és a tot arreu i alguns científics argumenten que està exagerada i no està demostrada.

Per Gabriel Popkin  - 7 de novembre de 2022

Justine Karst, micòloga de la Universitat d'Alberta, temia que les coses havien anat massa lluny quan el seu fill, de vuitè grau, va arribar a casa i li va dir que havia après que els arbres es podien parlar entre ells a través de xarxes subterrànies.

El seu company, Jason Hoeksema de la Universitat de Mississipí, va tenir una sensació similar quan va veure un episodi de "Ted Lasso" en què un entrenador de futbol li va dir a un altre que els arbres d'un bosc cooperaven en lloc de competir pels recursos.

Pocs descobriments científics recents han capturat la imaginació del públic com la xarxa de fusta: una xarxa de filaments de fongs que es planteja la hipòtesi de transportar nutrients i informació a través del sòl i ajudar els boscos a prosperar. La idea va sorgir a finals de la dècada de 1990 a partir d'estudis que demostraven que els sucres i els nutrients poden fluir sota terra entre els arbres. En alguns boscos, els investigadors han rastrejat fongs des de les arrels d'un arbre fins a les d'altres, cosa que suggereix que els fils dels micelis podrien proporcionar conductes entre els arbres.

Aquestes troballes han desafiat la visió convencional dels boscos com una mera població d'arbres: els arbres i els fongs són, de fet, actors iguals en l'escenari ecològic, diuen els científics. Sense tots dos, els boscos tal com els coneixem no existirien.

Tant els científics com els no científics han tret conclusions importants i contundents d'aquesta investigació. Han plantejat que les xarxes de fongs compartits són omnipresents als boscos d'arreu del món, que ajuden els arbres a parlar entre ells i, com va articular Coach Beard de "Ted Lasso", que fan dels boscos llocs fonamentalment cooperatius, amb arbres i fongs units en un propòsit comú. — una sortida dramàtica de la imatge darwiniana habitual de la competència entre espècies. El concepte ha aparegut en nombrosos reportatges dels mitjans de comunicació , programes de televisió i llibres més venuts, inclòs un guanyador del premi Pulitzer. Fins i tot apareix a "Avatar", la pel·lícula més taquillera de tots els temps.

I la teoria podria estar començant a influir en el que passa als boscos reals. Alguns científics, per exemple, han suggerit la gestió dels boscos explícitament per protegir les xarxes de fongs.

Però a mesura que la xarxa de fusta ha guanyat fama, també ha inspirat una reacció entre els científics. En una revisió recent de la investigació publicada, els doctors Karst, Hoeksema i Melanie Jones, biòloga de la Universitat de la Colúmbia Britànica, Okanagan, van trobar poques evidències que les xarxes de fongs compartides ajudin els arbres a comunicar-se, intercanviar recursos o prosperar. De fet, va dir el trio, els científics encara no han demostrat que aquestes xarxes estan generalitzades o siguin ecològicament significatives als boscos.

Per a alguns dels seus companys, aquesta comprovació de la realitat s'ha fet esperar. "Crec que aquesta és una xerrada molt oportuna", va dir Kabir Peay, micòleg de la Universitat de Stanford, sobre una presentació que va fer recentment el Dr. Karst. Esperava que pogués "reorientar el camp".

Altres, però, mantenen que la xarxa de fusta està en terreny ferm i confien que més investigacions confirmaran moltes de les hipòtesis proposades sobre els fongs als boscos. Colin Averill, micòleg de l'ETH Zurich, va dir que l'evidència que va reunir el doctor Karst és impressionant. Però, va afegir, "la manera com interpreto la totalitat d'aquestes proves és completament diferent".

La majoria de les arrels de les plantes estan colonitzades per fongs micorízics, formant una de les simbiosi més esteses de la Terra. Els fongs recullen aigua i nutrients del sòl; després intercanvien alguns d'aquests tresors amb plantes a canvi de sucres i altres molècules que contenen carboni.

David Read, botànic aleshores de la Universitat de Sheffield, va demostrar en un document de 1984 que els compostos etiquetats amb una forma radioactiva de carboni podrien fluir a través de fongs entre plantes cultivades en laboratori. Anys més tard, Suzanne Simard, aleshores ecologista del Ministeri de Forests de la Colúmbia Britànica, va demostrar la transferència de carboni bidireccional en un bosc entre els joves avets de Douglas i els bedolls de paper. Quan la doctora Simard i els seus col·legues van ombrejar els avets de Douglas per reduir la quantitat de fotosíntesi que van fer, l'absorció de carboni radioactiu dels arbres va augmentar, cosa que suggereix que el flux de carboni subterrani podria augmentar el creixement dels arbres joves al sotabosc ombrívol.

El Dr. Simard i els seus col·legues van publicar els seus resultats l'any 1997 a la revista Nature, que ho va esquitxar a la portada i va batejar el descobriment com a "xarxa de fusta". Poc després, un grup d'investigadors sèniors va criticar l'estudi, dient que tenia defectes metodològics que van confondre els resultats. La doctora Simard va respondre a les crítiques, i ella i els seus col·legues van dissenyar estudis addicionals per abordar-les.

Amb el temps, les crítiques es van esvair i la xarxa de fusta va guanyar adeptes. L'article de la Dra. Simard de 1997 ha obtingut gairebé 1.000 citacions i la seva TED Talk de 2016, "Com els arbres parlen entre ells", s'ha vist més de 5 milions de vegades.

En el seu llibre "La vida oculta dels arbres", que ha venut més de 2 milions d'exemplars, Peter Wohlleben, un forestal alemany, va citar el doctor Simard quan va descriure els boscos com a xarxes socials i els fongs micorízics com a "cables d'Internet de fibra òptica" que ajuden. els arbres s'informen mútuament sobre perills com els insectes i la sequera.

Els defensors de la teoria de la xarxa de fusta creuen que l'evidència augmentarà al seu favor, "Si em preguntes si en el futur, mostrarem que els arbres realment poden comunicar-se", va dir un.

La investigació sobre els boscos subterranis també ha continuat creixent. El 2016, Tamir Klein, un ecofisiòleg de plantes a la Universitat de Basilea i ara a l'Institut de Ciència Weizmann d'Israel, va ampliar la investigació del Dr. Simard en un bosc madur de Suïssa d'avets, pi, làrix i faigs. El seu equip va fer un seguiment dels isòtops de carboni d'un arbre fins a les arrels d'altres arbres propers, incloses diferents espècies, en una parcel·la forestal experimental. Els investigadors van atribuir la major part del moviment del carboni als fongs micorízics, però van reconèixer que no ho havien demostrat.

El Dr. Simard, que ha estat a la Universitat de la Colúmbia Britànica des de l'any 2002, ha dirigit més estudis que mostren que els grans arbres "mare" vells són eixos de xarxes forestals i poden enviar carboni sota terra a les plàntules més joves. Ha defensat la visió que els arbres es comuniquen a través de xarxes micoríziques i en contra d'una idea de llarga durada que la competència entre arbres és la força dominant que configura els boscos. A la seva xerrada TED, va anomenar els arbres "super-cooperadors".

Però a mesura que la popularitat de la xarxa de fusta s'ha disparat tant dins com fora dels cercles científics, ha evolucionat una reacció escèptica. L'any passat, Kathryn Flinn, ecologista de la Universitat Baldwin Wallace d'Ohio, va argumentar a Scientific American que el doctor Simard i altres havien exagerat el grau de cooperació entre els arbres dels boscos. La majoria dels experts, va escriure el Dr. Flinn, creuen que els grups d'organismes els membres dels quals sacrifiquen els seus propis interessos en nom de la comunitat rarament evolucionen, com a resultat de la poderosa força de la selecció natural entre individus competidors.

En canvi, sospita que els fongs probablement distribueixen carboni segons els seus propis interessos, no els dels arbres. "A mi em sembla l'explicació més senzilla", va dir en una entrevista.

Fins i tot alguns que van promoure la idea de xarxes de fongs compartides estan repensant la hipòtesi. El doctor Jones, un dels coautors del doctor Simard l'any 1997, diu que lamenta que ella i els seus col·legues van escriure al document que tenien proves de connexions fúngiques entre arbres. De fet, diu el doctor Jones, no van examinar si els fongs feien de mitjancers en els fluxos de carboni.

Per a la seva recent revisió de la literatura, el Dr. Karst, el Dr. Hoeksema i el Dr. Jones van reunir tots els estudis que van poder trobar que afirmaven sobre l'estructura o la funció d'aquestes xarxes de fongs subterrànies. Els investigadors es van centrar en estudis de camp als boscos, no en experiments de laboratori o hivernacle.

En una presentació d'agost basada en la revisió a la conferència de la Societat Internacional de Micorrizes a Pequín, el Dr. Karst va argumentar que bona part de l'evidència utilitzada per donar suport a la hipòtesi de la xarxa de fusta podria tenir altres explicacions. Per exemple, en molts articles, els científics van suposar que si trobaven un fong en particular en arrels múltiples d'arbres o que els recursos es mouen entre arbres, els arbres havien d'estar directament relacionats. Però pocs estudis van descartar possibilitats alternatives, per exemple, que els recursos poguessin viatjar part del camí pel sòl.

Alguns experimentadors, inclòs el Dr. Karst i els seus col·legues, han instal·lat malles fines i de vegades han afegit rases o buits d'aire entre les plàntules per interrompre les “hipotetitzacions” de xarxes de fongs i després van provar si aquests canvis alteraven el creixement. Però aquestes tàctiques també redueixen la quantitat de sòl en que una plàntula pot recollir directament nutrients o aigua, o alteren la barreja de fongs que creixen dins de les malles, cosa que dificulta aïllar l'efecte d'una xarxa de fongs, va dir el doctor Karst.

Els investigadors també van trobar un nombre creixent d'afirmacions no recolzades a la literatura científica sobre xarxes de fongs que connecten i ajuden els arbres. Sovint, articles com el del Dr. Klein són citats per altres com a proves de les xarxes als boscos, van trobar el Dr. Karst i els seus col·legues, amb advertències que van aparèixer al treball original deixades fora dels estudis més nous.

"Els científics", va concloure la doctora Karst a la seva presentació, "s'han convertit en vectors d'afirmacions no fonamentades". Diversos articles recents, assenyala, han demanat canvis en la manera de gestionar els boscos, basats en el concepte de la xarxa de fusta.

Jason Hoeksema, de la Universitat de Mississipí, va dir que una referència a la xarxa de fusta a "Ted Lasso" el va motivar a unir-se a un repte a la idea, diu que els estudis no demostren que els arbres es beneficien de les xarxes de fongs.

El doctor Karst va dir que "és molt probable" que existeixin xarxes de fongs compartides als boscos. En un estudi del 2012, l'equip del Dr. Simard va trobar ADN de fongs idèntic a les arrels dels avets de Douglas propers. A continuació, els investigadors van fer mostres de sòl entre els arbres en rodanxes fines i van trobar els mateixos segments d'ADN repetitius coneguts com a "microsatèl·lits" a cada llesca, confirmant que el fong va fer un pont entre les arrels. Però aquest estudi no va examinar quins recursos, si n'hi ha, fluïen per la xarxa, i pocs altres científics han cartografiat les xarxes de fongs amb tant rigor.

Tanmateix, fins i tot si existeixen xarxes de fongs entre arbres, la Dra. Karst i els seus col·legues diuen que les afirmacions comunes sobre aquestes xarxes no es mantenen. Per exemple, en molts estudis, les xarxes putatives semblaven dificultar el creixement dels arbres o no tenir cap efecte. Ningú ha demostrat que els fongs distribueixen quantitats significatives de recursos entre els arbres de manera que augmentin l'aptitud dels arbres receptors, va dir el doctor Hoeksema. No obstant això, gairebé totes les discussions sobre la xarxa de fusta, científiques o populars, l'han descrit com un benefici per als arbres.

Altres, però, continuen convençuts que el temps reivindicarà la xarxa de fusta. Tot i que les xarxes de fongs compartides són omnipresents i la importància que tenen per al creixement dels arbres segueixen sent preguntes obertes, el doctor Averill de l'ETH Zurich va dir que el títol de la presentació del doctor Karst: "La decadència de la xarxa de fusta?" suggereix incorrectament que el mateix concepte és defectuós. En canvi, espera que els científics es basin en les pistes temptadores reunides fins ara buscant xarxes en més boscos. De fet, els membres de l'equip del Dr. Karst han generat el que el Dr. Averill considera algunes de les proves més convincents per a la xarxa de fusta. "Està molt clar que en alguns boscos d'alguns llocs, diferents arbres estan absolutament connectats per fongs", va dir.

El doctor Klein, de l'Institut Weizmann, va dir que el seu equip ha situat la seva especulació sobre una xarxa en un terreny més ferm mitjançant l'ús de seqüències d'ADN per cartografiar fongs en un estudi de seguiment del 2020 del mateix bosc suís i un estudi de laboratori del 2022 amb sòl forestal. (El Dr. Karst i els seus col·legues van dir que, segons la seva opinió, fins i tot aquests estudis no van cartografiar realment les xarxes de fongs en un bosc.)

I tot i que el doctor Klein està d'acord que els científics encara han de millorar la seva comprensió de per què els arbres i els fongs mouen tot aquest carboni, és més optimista que l'equip de Karst que algunes de les afirmacions més atrevides sorgiran.

"Si em preguntes si en el futur, estarem demostrant que els arbres realment poden comunicar-se, no m'estranyaria", va dir.

El Dr. Simard va coincidir que poques xarxes de fongs del món real s'han cartografiat utilitzant microsatèl·lits d'ADN a causa de la dificultat de fer aquests estudis. Kevin Beiler, l'estudiant de postgrau que va dirigir el treball de camp per a l'estudi de 2012 amb el doctor Simard, "va passar cinc anys de la seva vida dibuixant aquestes xarxes", va dir el doctor Simard. "És molt de temps."

Malgrat aquests reptes, va dir, els estudis publicats sobre altres boscos amb altres mètodes l'han convençuda que les xarxes de fongs compartides són comunes.

"El camp de les xarxes micoríziques ha estat una mica afectat per haver de tornar enrere i refer aquests experiments", va dir el doctor Simard. "En algun moment has de passar al següent pas".

Els estudis de camp exhaustius del tipus que busca el Dr. Hoeksema serien un gran esforç per a la majoria dels científics universitaris que treballen en els terminis típics de les subvencions, va dir el Dr. Simard. "Cap d'aquests estudis pot fer-ho tot alhora, sobretot quan treballes amb estudiants de postgrau", va dir. "Ho has de posar tot junt".

I tot i que la doctora Simard ha demanat durant anys que els administradors forestals considerin les seves troballes, va dir que no sabia que cap bosc es gestionés únicament en nom de xarxes de fongs. El senyor Wohlleben tampoc.

La nova crítica és l'última erupció en un debat de dècades sobre el paper dels fongs en els ecosistemes forestals, va dir Merlin Sheldrake, un micòleg independent el llibre del qual "Entangled Life" es va fer referència a l'episodi "Ted Lasso" que va alarmar el Dr. Hoeksema. Els científics han lluitat durant molt de temps per interpretar fragments d'evidència intrigants però fragmentaris del regne subterrani invisible.

Des que el doctor Karst va donar la seva xerrada, ella, el doctor Hoeksema i el doctor Jones han enviat un article a una revista revisada per parells. I perquè no us preocupeu que un bosc amb menys xarxa pugui sentir-se una mica trist, els investigadors mantenen que hi ha molta intriga, fins i tot si resulta que els arbres no s'estan xiuxiuejant secrets entre ells a través de canals de fongs subterranis.

"La història real és molt interessant sense aquesta narració", va dir el doctor Karst. El bosc "encara és un lloc molt misteriós i meravellós".

· Article publicat al The New York Times el 7 de novembre de 2022.

Nota important: la pobra traducció és obra de google traslate i la revisió d'amics arbres, que no obstant l'ha cregut d'interès per a les nostres contrades.