Bilim insanları her geçen gün Türkiye’de betona hesapsızca feda edilen ormanların bir sırrını keşfediyor. Çevrebilimci Suzanne Simard, ağaçların ihtiyaçlarını bildirmek ve komşu bitkilere yardım etmek için toprak mantar ağını nasıl kullandıklarını göstermişti. Şimdi ise toplu ağaç kesimi ve iklim değişikliği gibi tehlikelerin bu önemli ağların işlevini bozabileceği konusunda bizleri uyarıyor
Çevrebilimci Suzanne Simard yirmi yıl önce doktora tezi üzerinde çalışırken ağaçların toprak altında yayılmış mantar ağı ile birbirlerine ihtiyaçlarını bildirip gerekli besinleri gönderdiklerini, yani ağaçların birbirleriyle “konuştuklarını” keşfetti. Şu anda British Columbia Üniversitesinde bulunan Simard, o zamandan beri mantar misellerinin ağaçların akrabalarını tanımalarına, komşu ağaçları ölmeden önce onlara besin göndermelerine, çevre değişikliği hakkında uyarı sinyali göndermelerine yardım etmeleri gibi konuları kapsayan çalışmaların ilerlemesine öncülük etmektedir.
Simard, insanın sinir sistemine benzettiği bu karmaşık sistemi anlatırken “orman aklı” ve “anne ağaçlar” gibi benzetmeler kullanarak, bilim insanlarının bitkilerin etkileşimi hakkındaki tanımlarının değişmesine katkıda bulundu. Simard, Yale Environment 360’a verdiği röportajda şunları söylemiştir:
Orman bir işbirliği sistemidir. Ağaçların sadece kaynak transferi yapmadığını, aynı zamanda birbirlerine savunma sinyalleri gönderdiklerini ve akrabalarını tanıdıklarını da gördüğümüzden bence buna ‘iletişim’ demek daha mantıklı. Üstelik insan olarak bizler bunu daha iyi anlayabiliriz. Ağaçla empati kurduğumuzda, ona daha çok önem vereceğiz ve daha fazla önem verdiğimizde de tabiatımıza özen göstermede daha iyi işler yapacağız.
Simard şimdilerde iklim değişikliği, çam kese böceği istilası ve kesim gibi çevresel tehditlerin bu hayati önem taşıyan iletişim ağlarını nasıl bozabileceği konusuna yoğunlaşmış durumda. Simard bu konuda şunları söylüyor:
Bu ağlar devam edecektir. Onların yerel bitki türlerine, egzotik bitkilere veya yabani otlar gibi diğer türlere yararlı olup olmadıklarını bekleyip göreceğiz.
Bütün doktora tezleri Nature dergisinde yayımlanmıyor. Ama 1997’ de sizin çalışmanızın bir kısmı yayımlandı. Kâğıt huşu ile Douglas göknar ağaçlarının birbirleriyle etkileşime geçmek için yeraltı ağını kullandıkları saptamak amacıyla karbondaki radyoaktif izotopları kullandınız. Bu etkileşimden bahseder misiniz?
Kağıt huşu ağacı ve Douglas göknarı dahil olmak üzere dünya üzerindeki bütün ağaçlar yer altında bulunan mantarlarla simbiyotik bir iş birliği kurmaktadırlar. Bunlar bitkilere fayda sağlayan mantarlardır ve bu iş birliği sayesinde mantarlar (ki fotosentez yapamadıklarını biliyoruz) toprağı araştırır. Temel olarak, mantar yer altı boyunca miselyum ya da lif gönderir ve özellikle fosfor ve nitrojen gibi besin ve suyu alıp bitkiye getirir. Bu besinleri ve suyu bitkiden fotosentez ürünü bir maddeyi almak (şeker veya fotosentez sonucu oluşan bir madde) için değiştirir. Bitki karbonu sabitleyip daha sonra onu metabolizması için ihtiyacı olan besinlerle takas eder. Bu her ikisi için de geçerlidir. Bu ağ, karbon ve su ağaçlar arasında değişim yapabilsin diye bir ağacın kökünü bir diğer ağacın köküne bağlayan bir çeşit yeraltı boru tesisatıdır. Britanya Kolumbiyası’nın doğal bir ormanında, kâğıt huşu ağacı ve Douglas göknarı birlikte önceki ağaç topluluklarının yerini alarak büyür. Birbirleriyle yarışırlar, ancak bizim çalışmamız aynı zamanda da mikorizal ağlarıyla birbirlerinden besin ve karbon alıp vererek işbirliği yaptıklarını göstermektedir.
O zaman biri diğerinden ilave yardım istediğini anlatabiliyor, doğru mu?
Evet, doğru. Ağaçları değişime teşvik eden dürtünün ne olduğunu anlamak için birçok araştırma yaptık. Unutmayalım ki bu karşılıklı bir değişim, bu yüzden bazen huş bazen de göknar daha fazla pay alır. Bu, o zamanın ekolojik faktörlerine bağlı olarak değişir.
Yaptığımız bu deneyde test ettiğimiz önemli noktalardan biri de gölge faktörüdür. Douglas göknarı yaz döneminde daha fazla gölgelendikçe, kâğıt huşundaki ihtiyaç fazlası karbon göknara ulaşabilir. Sonbahar geldiğinde, kâğıt huşu yapraklarını döker. Göknar ise yapmaya devam ettiği fotosentez dolayısıyla ihtiyaç fazlası karbon üretir. Böylelikle karbon transferi tekrar kâğıt huşuna döner.
Ek olarak mantar unsurlarının etkisi de var. Mesela, ağı birbirine bağlayan mantar, karbon kaynaklarını güvene alma yolları arayacaktır. Bu konuyu bütünüyle anlayamasak da evrimsel açıdan bakıldığında mantıklı olduğunu görüyoruz. Mantar gelecek için besin kaynağının korunduğundan emin olmak amacıyla bu sistemde yer alır. Böylece farklı bitkiler arasında karbon transferini yönlendirmeye yardım edebilecektir.
Sizce bu takas sistemi çayır ve mera gibi diğer ekosistemlerde de geçerli midir? Bu konu hakkında yapılmış çalışmalar var mı?
Evet, var. Sadece benim laboratuvarımda değil, benden önceki diğer laboratuvarlarda da mevcut. Çayırlar hatta akçaağaç ve sedir gibi bilindik bazı ağaç türleri de değişik bir tür mikoriza oluştururlar. Britanya Kolumbiyası’nda eyaletin içinden ormana doğru uzayan büyük bir çayır var. Esasen arbüsküler mikoriza yapısına sahip olan çayırların ektomikorizal ormanla nasıl etkileşime geçtiğini araştırıyoruz çünkü iklim değiştikçe çayırların ormanın içine ilerleyeceği tahmin edilmektedir.
Bu değişimler iklim değişikliği etkisi altında devam edecek mi, yoksa iletişim kesilecek mi?
Engelleneceğini sanmıyorum. Bence ağ kurabilme yeteneğinde bir kesinti olmayacak ama ağ farklı olabilir. Mesela, muhtemelen farklı bir mantar etkileşime dâhil olacak ama bence bu etkileşim devam edecek. Ancak bunların yerli bitki türlerine, egzotik ya da istilacı yabani otlara yararlı olup olmayacağı gizemini koruyor.
Siz ve bir öğrenciniz moleküler vasıtalarla merkez ya da anne diye adlandırdığınız ağaçları keşfettiniz. Bunlar nelerdir ve ormandaki rolleri nelerdir?
Doktora öğrencisi Kevin Beiler zekice bir çalışma yaptı. Douglas göknarı ormanlarında ağaçların kısa DNA dizilimlerine ve mantarların her birine bakmak için DNA analizi kullandı. Bu ormandaki birbiriyle bağlantılı iki kardeş mikorizal mantar ağına ve bu ağların Douglas göknarlarını birbirlerine nasıl bağladıklarına dair bir harita çıkarabildi ve bu harita sayesinde birkaç istisna dışında bütün ağaçların temelde birbirleriyle ilişkili olduğunu gösterebildi.
Küçük ağaçların daha az ağaçla bağlantısı bulunurken ağdaki en büyük ve en yaşlı ağaçların daha fazla bağlantısı olduğunu bulguladı. Büyük yaşlı ağaçların daha büyük bir kök sistemi vardır ve daha büyük mikorizal iletişim ağları vardır. Bu ağaçlar, kökleri ve kök uçları sayesinde ağa daha fazla karbon aktarırlar ve bu da büyük ağaçların neden çevreleriyle daha fazla bağlantıları olduğunu açıklar.
Daha sonraki deneylerde de yaşlı ağaçların akrabalarını tanıyıp tanıyamadıklarını, yakınlarında canlanan fidanların kendileriyle aynı türden olup olmadıklarını, yavruları olup olmadıklarını ve bu fidanları koruyup korumadıklarını gözlemledik. Ve bunları yaptıklarını gördük. En büyük en yaşlı olduklarından ve kendi soylarını besleyebildiklerinden dolayı “anne ağaç” terimini kullandık.