Wood Wide Web: ¿Hablan los árboles? – 15/11/2022 – Ciencia

Wood Wide Web: ¿Hablan los árboles?  – 15/11/2022 – Ciencia

Justine Karst, micóloga de la Universidad de Alberta (Canadá), temió que las cosas hubieran ido demasiado lejos cuando su hijo, en octavo grado, llegó a casa y le dijo que se había enterado de que árboles podría comunicarse a través de redes subterráneas.

Su colega Jason Hoeksema, de la Universidad de Mississippi (EEUU), tuvo una sensación similar al ver un episodio de «Ted Lasso», en el que un entrenador de fútbol le dice a otro que el árboles en un bosque cooperaron, en lugar de competir, por los recursos.

Pocos descubrimientos científicos recientes han capturado la imaginación del público como la red de árboles, una delicada red de filamentos de hongos que, según la hipótesis, transportan nutrientes e información a través del suelo y ayudan a que los bosques prosperen.

La idea surgió a fines de la década de 1990 a partir de estudios que mostraban que los azúcares y los nutrientes pueden fluir bajo tierra entre los árboles.

En algunos bosques, Los investigadores rastrearon hongos desde las raíces de un árbol hasta las raíces de otros, lo que sugiere que las hebras de micelio pueden estar proporcionando canales conductores entre los árboles.

Estos hallazgos han desafiado la visión convencional de los bosques como una mera población de árboles: los árboles y los hongos son, de hecho, jugadores equivalentes en el paisaje ecológico, dicen los científicos. Sin ambos, los bosques tal como los conocemos no existirían.

Tanto los científicos como los no científicos sacaron conclusiones amplias y de gran alcance de esta investigación. Postularon que las redes de hongos compartidas son ubicuas en los bosques de todo el mundo, que ayudan a los árboles a «hablar» entre sí y, como lo articuló Coach Beard en «Ted Lasso», hacen que los bosques sean fundamentalmente lugares cooperativos, con árboles y hongos unidos en común. propósito: una desviación drástica de la imagen darwiniana habitual de competencia entre especies.

El concepto ha aparecido en numerosos reportajes de los medios, programas de televisión y libros de gran éxito de ventas, incluido el ganador del Premio Pulitzer. Incluso aparece en «Avatar», la película más taquillera de todos los tiempos.

Y la teoría puede estar comenzando a influir en lo que sucede en bosques reales. Algunos científicos, por ejemplo, han sugerido gestionar los bosques explícitamente para proteger las redes de los hongos.

Pero a medida que la «gran red de árboles» ganó fama, también inspiró una reacción violenta entre los científicos.

En una revisión reciente de investigaciones publicadas, Karst, Hoeksema y Melanie Jones, bióloga de la Universidad de Columbia Británica en Okanagan (Canadá), encontraron poca evidencia de que las redes de hongos compartidas ayuden a los árboles a comunicarse, intercambiar recursos o prosperar.

De hecho, dijo el trío, los científicos aún tienen que demostrar que estas redes están muy extendidas o son ecológicamente significativas en los bosques.

Para algunos de sus compañeros, esta verificación de la realidad está muy atrasada. «Creo que esta es una conversación muy oportuna», dijo Kabir Peay, micólogo de la Universidad de Stanford, sobre una presentación que Karst dio recientemente. Esperaba poder «reorientar el campo».

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Otros, sin embargo, sostienen que la red de árboles pisa terreno firme y confían en que más investigaciones confirmarán muchas de las hipótesis planteadas sobre los hongos en los bosques. Colin Averill, micólogo de ETH Zúrich (Suiza), dijo que la evidencia que Karst ha reunido es abrumadora. Pero, agregó, «la forma en que interpreto la totalidad de esa evidencia es completamente diferente».

La mayoría de las raíces de las plantas están colonizadas por hongos micorrízicos, formando una de las simbiosis más extendidas en la Tierra. Los hongos recogen agua y nutrientes del suelo; luego pasan algunos de estos tesoros a las plantas a cambio de azúcares y otras moléculas que contienen carbono.

David Read, botánico de la Universidad de Sheffield (Reino Unido), demostró en un artículo de 1984 que los compuestos marcados con una forma radiactiva de carbono podrían fluir a través de los hongos entre las plantas cultivadas en el laboratorio.

Años más tarde, Suzanne Simard, entonces ecologista del Departamento Forestal de la Columbia Británica, demostró la transferencia bidireccional de carbono en un bosque entre abetos de Douglas jóvenes y abedules de papel.

Cuando Simard y sus colegas dieron sombra a los abetos para reducir su capacidad de fotosíntesis, la absorción de carbono radiactivo por parte de los árboles aumentó, lo que sugiere que el flujo de carbono subterráneo podría apoyar el crecimiento de árboles jóvenes en el sotobosque sombreado.

Simard y sus colegas publicaron sus resultados en 1997 en revista naturaleza, quien puso el trabajo en la portada y llamó al descubrimiento «wood wide web». Poco después, un grupo de investigadores senior criticó el estudio y dijo que había fallas metodológicas que confundían los resultados. Simard respondió a las críticas y ella y sus colegas diseñaron estudios adicionales para abordarlas.

Con el tiempo, las críticas se disiparon y la red del árbol ganó adeptos. El artículo de Simard de 1997 ha recibido casi 1000 citas, y su charla TED de 2016, «Cómo se hablan los árboles entre sí», ha sido vista más de 5 millones de veces.

En su libro «La vida oculta de los árboles» [A vida oculta das árvores]que ha vendido más de 2 millones de copias, Peter Wohlleben, un ingeniero forestal alemán, citó a Simard al describir los bosques como redes sociales y los hongos micorrízicos como «cables de Internet de fibra óptica» que ayudan a los árboles a informarse entre sí sobre peligros como insectos y sequía. .

La investigación sobre bosques subterráneos también continuó creciendo. En 2016, Tamir Klein, ecofisiólogo de plantas en la Universidad de Basilea (Suiza) y ahora en el Instituto de Ciencias Weizmann en Israel, amplió la investigación de Simard a un bosque suizo maduro de abetos, pinos, alerces y hayas. Su equipo rastreó isótopos de carbono desde un árbol hasta las raíces de otros árboles cercanos, incluidas diferentes especies, en una parcela experimental en el bosque. Los investigadores atribuyeron la mayor parte del movimiento de carbono a los hongos micorrízicos, pero reconocieron que no lo probaron.

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Simard, quien ha estado en la Universidad de Columbia Británica desde 2002, ha dirigido otros estudios que muestran que los árboles «madre» grandes y antiguos son centros de redes forestales y pueden enviar carbono bajo tierra a plantas más jóvenes. Defendió la idea de que los árboles se comunican a través de redes de micorrizas y se opuso a la vieja idea de que la competencia entre los árboles es la fuerza dominante que da forma a los bosques. En su charla TED, llamó a los árboles «supercooperadores».

Pero a medida que ha crecido la popularidad de Wood Wide Web, tanto dentro como fuera de los círculos científicos, ha surgido una reacción escéptica. El año pasado, Kathryn Flinn, ecologista de Universidad Baldwin Wallace en Ohio (EE.UU.), argumentó en Scientific American que Simard y otros exageraron el grado de cooperación entre los árboles en los bosques. La mayoría de los expertos, escribió Flinn, creen que los grupos de organismos cuyos miembros sacrifican sus propios intereses por el bien de la comunidad rara vez evolucionan, como resultado de la poderosa fuerza de la selección natural entre individuos en competencia.

En cambio, sospecha que es probable que los hongos distribuyan carbono en su propio interés, no en el de los árboles. «Esa me parece la explicación más simple», dijo en una entrevista.

Incluso algunos que alguna vez promovieron la idea de redes fúngicas compartidas están replanteándose la hipótesis. Jones, uno de los coautores de Simard de 1997, dice que lamenta que ella y sus colegas escribieran en el artículo que tenían evidencia de conexiones fúngicas entre los árboles. De hecho, dice Jones, no examinaron si los hongos mediaban los flujos de carbono.

Para su revisión reciente de la literatura, Karst, Hoeksema y Jones combinaron todos los estudios que encontraron con afirmaciones sobre la estructura o función de tales redes fúngicas subterráneas. Los investigadores se centraron en estudios de campo en bosques, no en experimentos de laboratorio o invernadero.

En una presentación de agosto basada en la revisión en la conferencia de la Sociedad Internacional de Micorrizas en Beijing, Karst argumentó que gran parte de la evidencia utilizada para respaldar la hipótesis de Wood Wide Web podría tener otras explicaciones.

Por ejemplo, en muchos artículos, los científicos creían que si encontraban un hongo específico en varias raíces de árboles o para que los recursos se muevan entre los árboles, deben estar directamente vinculados. Pero pocos estudios han descartado posibilidades alternativas, por ejemplo, que las características puedan viajar parte del camino a través del suelo.

Los investigadores también encontraron un número creciente de afirmaciones no respaldadas por la literatura científica sobre las redes de hongos que conectan y ayudan a los árboles.

A menudo, artículos como el de Klein son citados por otros como evidencia de redes en los bosques, como descubrieron Karst y sus colegas, con advertencias en el trabajo original que quedan fuera de estudios más recientes.

«Los científicos», concluyó Karst en su presentación, «se han convertido en vectores de afirmaciones sin fundamento». Varios artículos recientes, señala, han pedido cambios en la forma en que se gestionan los bosques, basados ​​en el concepto de «red ancha de madera».

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Karst dijo que «es muy probable» que haya redes de hongos compartidas en los bosques. En un estudio de 2012, el equipo de Simard encontró ADN fúngico idéntico en las raíces de los abetos de Douglas cercanos. Luego, los investigadores tomaron muestras del suelo entre los árboles en rodajas finas y encontraron los mismos segmentos repetidos de ADN conocidos como «microsatélites» en cada rebanada, lo que confirma que el hongo había cerrado la brecha entre las raíces. Pero ese estudio no examinó qué recursos, si es que había alguno, fluían a través de la red, y pocos científicos han mapeado redes fúngicas con tanto rigor.

incluso si existen redes de hongos entre los árboles, Karst y sus colegas dicen que las afirmaciones comunes sobre estas redes no se sostienen. Por ejemplo, en muchos estudios, las supuestas redes parecían impedir el crecimiento de los árboles o no tener ningún efecto.

Nadie ha demostrado que los hongos distribuyan cantidades significativas de recursos entre los árboles de manera que aumenten la aptitud de los árboles receptores, dijo Hoeksema. Sin embargo, casi todas las discusiones sobre la «Wood Wide Web», científica o popular, la describen como beneficiosa para los árboles.

Otros, sin embargo, siguen convencidos de que el tiempo pondrá a prueba la red de árboles.

Si bien la ubicuidad de las redes de hongos compartidas y su importancia para el crecimiento de los árboles siguen siendo preguntas abiertas, Averill de ETH Zurich dijo que el título de la presentación de Karst, «¿La decadencia de la red de árboles?», sugiere incorrectamente que el concepto en sí es defectuoso. En cambio, espera que los científicos se basen en las tentadoras pistas recopiladas hasta ahora buscando redes en más bosques. De hecho, los miembros del equipo de Karst generaron lo que Averill considera una de las pruebas más convincentes de la red de árboles.

«Está muy claro que en algunos bosques en algunos lugares diferentes, los árboles están absolutamente conectados por hongos», dijo.

Simard estuvo de acuerdo en que se han mapeado pocas redes fúngicas del mundo real utilizando microsatélites de ADN debido a la dificultad de realizar tales estudios. Kevin Beiler, un estudiante graduado que dirigió el trabajo de campo para el estudio de 2012 con Simard, «ha pasado cinco años de su vida mapeando estas redes», dijo Simard. «Toma mucho tiempo.»

A pesar de estos desafíos, dijo, los estudios publicados en otros bosques que utilizan otros métodos la han convencido de que las redes de hongos compartidas son comunes.

«El campo de las redes de micorrizas se ha visto obstaculizado por tener que retroceder y rehacer estos experimentos», dijo Simard. «En algún momento tienes que pasar al siguiente paso».

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