Longleaf-dennen ondersteunen elkaar via mycorrhiza - wederzijds voordelige relaties tussen bepaalde schimmels en de wortels van de bomen. Justin Meissen / Flickr, CC BY-SA

Als soort zijn mensen bedraad om samen te werken. Daarom voelden lockdowns en werken op afstand voor velen van ons moeilijk tijdens de COVID-19-pandemie.

Voor andere levende organismen is sociale afstand nemen natuurlijker. ik ben een planten wetenschapper en heb jarenlang bestudeerd hoe lichtsignalen planten beïnvloeden, vanaf het allereerste begin van de levenscyclus van een plant - de ontkieming van zaden - helemaal tot bladval of dood. In mijn nieuwe boek, "Lessen uit planten, ”Ik onderzoek wat we kunnen leren van het afstemmen van het gedrag van planten op de omgeving.

Een belangrijke afweging is dat planten het vermogen hebben om onderlinge afhankelijkheid te ontwikkelen, maar ook om dit te vermijden wanneer ze worden aangesloten, kan dit schadelijk zijn. Over het algemeen communiceren planten constant met andere organismen in hun ecosystemen. Maar wanneer deze voortdurende verbindingen meer kwaad dan goed dreigen te veroorzaken, kunnen planten een vorm van sociale afstandelijkheid vertonen.

De kracht van verbinding en onderlinge afhankelijkheid

Als de omstandigheden goed zijn, zijn de meeste planten netwerkers. De overgrote meerderheid van planten schimmels hebben die op of in hun wortels leven. Samen vormen de schimmels en wortels structuren die bekend staan ​​als mycorrhiza, die lijken op een netachtig web.

Mycorrhiza's vergroten het vermogen van hun waardplanten om via hun wortels water en voedingsstoffen, zoals stikstof en fosfaat, op te nemen. In ruil daarvoor delen de planten suikers die ze via fotosynthese produceren met hun schimmelpartners. De schimmels en waardplanten zijn dus sterk met elkaar verbonden en zijn afhankelijk van elkaar om te overleven en te gedijen.

Mycorrhiza-verbindingen kunnen meerdere planten in een functionerend netwerk met elkaar verbinden. Wanneer planten meer suikers produceren dan ze nodig hebben, kunnen ze deze via deze delen onderling verbonden wortel-schimmelnetwerk​ Door dit te doen, zorgen ze ervoor dat alle planten in de gemeenschap toegang hebben tot de energie die ze nodig hebben om hun groei te ondersteunen.

Anders gezegd, deze verbindingen reiken verder dan een enkele waardplant en zijn schimmelpartner. Ze creëren gemeenschapsbrede relaties en onderling afhankelijke netwerken van planten en schimmels. Factoren in de externe omgeving, zoals de hoeveelheid licht die beschikbaar is voor fotosynthese en de samenstelling van de grond rond de planten, stemmen de verbindingen in deze netwerken af.

Mycorrhizhae dienen ook als communicatiekanalen. Wetenschappers hebben gedocumenteerd dat planten geef defensieve chemicaliën door, zoals stoffen die de resistentie tegen insectenplagen bevorderen, aan andere planten via schimmelnetwerken. Door deze verbindingen kan een plant die is aangevallen door bladluizen of ander soortgelijk ongedierte ook signalen geven aan naburige planten activeer preventief hun eigen afweerreacties.

Mycorrhizhae zijn levende gemeenschappen van plantenwortels en schimmels die wederzijds profiteren van hun relatie.

Als het veiliger is om afstand te houden

Het delen van bronnen of informatie die andere planten helpt om gevaar af te weren, is een waardevol voorbeeld van de kracht van verbondenheid en onderlinge afhankelijkheid in plantecosystemen. Soms moeten planten echter worden losgekoppeld om te overleven.

Wanneer omgevingsfactoren zoals licht of voedingsstoffen zo schaars worden dat een waardplant voldoende suikers kan produceren door middel van fotosynthese om alleen zijn eigen groei te ondersteunen, kan het gevaarlijk zijn om actief met elkaar verbonden te blijven in een groter gemeenschapsnetwerk. Onder dergelijke omstandigheden zou de waardplant meer verliezen door het delen van beperkte suikervoorraden dan op het netwerk van water en voedingsstoffen.

In tijden als deze kunnen planten dat wel beperking van mycorrhiza-verbindingen en ontwikkeling door het aantal materialen dat ze uitwisselen met hun schimmelpartners te beperken en nieuwe verbindingen te vermijden. Dit is een vorm van fysieke afstand die het vermogen van de planten beschermt om in hun eigen levensonderhoud te voorzien wanneer ze een beperkte energievoorziening hebben, zodat ze op lange termijn kunnen overleven.

Wanneer de omstandigheden verbeteren, kunnen planten het delen met hun schimmelpartners hervatten en extra verbindingen en onderlinge afhankelijkheid tot stand brengen. Nogmaals, ze kunnen profiteren van het delen van bronnen en informatie over het ecosysteem met hun uitgebreide plant- en schimmelgemeenschappen.

Verwanten en samenwerking herkennen

Sociale afstand nemen is niet de enige truc die planten gebruiken om hun weg in de wereld te vinden. Ze herkennen ook verwante planten en stemmen hun capaciteiten af ​​om dienovereenkomstig te delen of te concurreren. Wanneer de planten die met elkaar zijn verbonden door een schimmelnetwerk naaste genetische verwanten zijn, zijn ze dat deel meer suikers met de schimmels in dat netwerk dan wanneer de andere planten verder verwant zijn.

Prioriteit geven aan verwanten kan ons zeer vertrouwd aanvoelen. Mensen dragen, net als andere biologische organismen, vaak actief bij om onze verwanten te helpen overleven. Mensen zeggen er soms over dat ze eraan werken om ervoor te zorgen dat de "familienaam" blijft voortbestaan. Voor planten, ondersteunende familieleden is een manier om ervoor te zorgen dat ze hun genen voortzetten.

Planten kunnen ook aspecten van hun omgeving transformeren om hun groei beter te ondersteunen. Soms worden essentiële voedingsstoffen die in de bodem aanwezig zijn 'opgesloten' in een vorm die planten niet kunnen opnemen: ijzer kan bijvoorbeeld met andere chemicaliën worden verbonden in vormen die sterk op roest lijken. Wanneer dit gebeurt, kunnen planten verbindingen uit hun wortels scheiden die deze voedingsstoffen in wezen oplossen in een vorm die de planten krijgen gemakkelijk kunnen gebruiken.

Planten kunnen hun omgeving op deze manier individueel of collectief transformeren. Plantenwortels kunnen in dezelfde richting groeien, in een samenwerkingsproces dat bekend staat als zwermen dat lijkt op bijenzwermen of vogelkoppels. Door zo'n zwerm van wortels kunnen de planten veel chemicaliën in een bepaald bodemgebied afgeven, waardoor er meer voedingsstoffen vrijkomen voor het gebruik van de planten.

Bomen gebruiken schimmelnetwerken om elkaar berichten te sturen - en sommige soorten kapen het systeem om hun rivalen te saboteren.

Beter samen

Gedragingen zoals mycorrhiza-symbiose, verwantschapsherkenning en collaboratieve omgevingstransformatie suggereren dat planten over het algemeen beter samen zijn. Door afgestemd te blijven op hun externe omgeving, kunnen planten bepalen wanneer samenwerken en het bevorderen van onderlinge afhankelijkheid beter is dan alleen.

Als ik nadenk over deze afstembare verbindingen en onderlinge afhankelijkheid tussen planten en schimmels, put ik constante inspiratie - vooral tijdens dit pandemische jaar. Terwijl we onze weg banen in een constant veranderende wereld, bieden planten allerlei lessen voor mensen over onafhankelijkheid, onderlinge afhankelijkheid en elkaar ondersteunen.

Over de auteur

Beronda L. Montgomery, Hoogleraar biochemie en moleculaire biologie en microbiologie en moleculaire genetica; Interim Assistant Vice President Research & Innovation, Michigan State University

Verwante Boeken

Climate Adaptation Finance and Investment in California

door Jesse M. Keenan
Dit boek dient als een leidraad voor lokale overheden en particuliere ondernemingen terwijl ze door de niet-gecharterde wateren navigeren om te investeren in aanpassing aan en aanpassing aan klimaatverandering. Dit boek dient niet alleen als hulpmiddel bij het identificeren van potentiële financieringsbronnen, maar ook als een routekaart voor vermogensbeheer en publieke financiering. Het benadrukt praktische synergieën tussen financieringsmechanismen, evenals de conflicten die kunnen ontstaan ​​tussen verschillende interesses en strategieën. Hoewel het zwaartepunt van dit werk ligt bij de staat Californië, biedt dit boek bredere inzichten over hoe staten, lokale overheden en particuliere ondernemingen die cruciale eerste stappen kunnen zetten in het investeren in de collectieve aanpassing van de samenleving aan de klimaatverandering. Beschikbaar op Amazon

Op de natuur gebaseerde oplossingen voor adaptatie aan klimaatverandering in stedelijke gebieden: koppelingen tussen wetenschap, beleid en praktijk

door Nadja Kabisch, Horst Korn, Jutta Stadler, Aletta Bonn
Dit open access boek brengt onderzoeksresultaten en ervaringen uit wetenschap, beleid en praktijk samen om het belang van op de natuur gebaseerde oplossingen voor aanpassing aan klimaatverandering in stedelijke gebieden te benadrukken en te bespreken. De nadruk wordt gelegd op het potentieel van op de natuur gebaseerde benaderingen om meerdere voordelen voor de samenleving te creëren.

De bijdragen van deskundigen presenteren aanbevelingen voor het creëren van synergieën tussen lopende beleidsprocessen, wetenschappelijke programma's en praktische implementatie van klimaatverandering en natuurbeschermingsmaatregelen in stedelijke gebieden over de hele wereld. Beschikbaar op Amazon

Een kritische benadering van adaptatie aan klimaatverandering: discoursen, beleid en praktijken

door Silja Klepp, Libertad Chavez-Rodriguez
Dit bewerkte deel brengt kritisch onderzoek naar discutaties, beleid en praktijken met betrekking tot aanpassing aan klimaatverandering samen vanuit een multidisciplinair perspectief. Uitgaande van voorbeelden uit landen als Colombia, Mexico, Canada, Duitsland, Rusland, Tanzania, Indonesië en de eilanden in de Stille Oceaan, beschrijven de hoofdstukken hoe aanpassingsmaatregelen worden geïnterpreteerd, getransformeerd en geïmplementeerd op basisniveau en hoe deze maatregelen veranderen of interfereren met machtsverhoudingen, wettelijk pluralisme en lokale (ecologische) kennis. Als geheel daagt het boek gevestigde perspectieven van aanpassing aan de klimaatverandering uit door rekening te houden met kwesties van culturele diversiteit, milieukritiek en mensenrechten, evenals feministische of intersectionele benaderingen. Deze innovatieve aanpak maakt analyses mogelijk van de nieuwe configuraties van kennis en kracht die evolueren in naam van aanpassing aan klimaatverandering. Beschikbaar op Amazon

Van de uitgever:
Aankopen op Amazon gaan om de kosten van het brengen van je te bekostigen InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, en ClimateImpactNews.com zonder kosten en zonder adverteerders die je surfgedrag volgen. Zelfs als u op een link klikt maar deze geselecteerde producten niet koopt, betaalt alles wat u bij hetzelfde bezoek op Amazon koopt, een kleine commissie. Er zijn geen extra kosten voor u, dus draag alstublieft bij aan de moeite. Je kan ook gebruik dan deze link te gebruiken op elk gewenst moment voor Amazon, zodat u ons kunt helpen onze inspanningen te ondersteunen.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.