¿Los árboles realmente se apoyan unos a otros a través de una red de hongos?

Las puntas de las raíces de los árboles están entrelazadas con filamentos de hongos, formando una red subterránea oculta que parece beneficiar a ambos organismos: los filamentos, conocidos como hifas, descomponen los minerales del suelo que los árboles pueden absorber en sus raíces, mientras que el hongo se una fuente constante de azúcar de los árboles.

Más poéticamente, la investigación ha insinuado que estas conexiones, conocidas como redes de micorrizas, pueden extenderse entre los árboles, lo que permite que un árbol transfiera recursos subterráneos a otro. Algunos investigadores incluso argumentan que los árboles están cooperando, ya que los árboles más viejos pasan recursos a las plántulas y las nutren como lo harían los padres.

Esta idea de los bosques como lugares cooperativos y solidarios se ha popularizado tanto en la literatura científica como en la cultura popular, especialmente en el libro de 2022 Encontrar el Árbol Madre: Descubrir la Sabiduría del Bosque, por la ecologista forestal Suzanne Simard de la Universidad de Columbia Británica. Incluso hay un nombre popular para el fenómeno: la "red de toda la madera".

Un nuevo análisis publicado en Nature Ecology & Evolution, sin embargo, argumenta que la evidencia de que las redes de micorrizas facilitan la cooperación de los árboles no es tan fuerte como sugiere la historia popular. No es que las relaciones entre los árboles y los hongos no existan, dice la coautora Justine Karst, ecóloga que estudia las redes de micorrizas en la Universidad de Alberta. Más bien, en muchos casos, la evidencia sugerente o los estudios con muchas advertencias se han tomado como más definitivos de lo que realmente son. “No queremos matar la alegría o la curiosidad de nadie, o el asombro por el bosque, pero solo queremos reprimir parte de la información errónea”, dice Karst.

El problema con la investigación de las redes de micorrizas es que son muy delicadas: si se desentierra una raíz, habrá destruido la misma red de hongos y madera que quería estudiar. Eso hace que sea difícil saber si un hongo en particular realmente está conectando dos árboles. La mejor manera de evitar el problema es tomar muestras de hongos de diferentes lugares, secuenciar su información genética y hacer un mapa de dónde crecen hongos genéticamente idénticos. Esta es una enorme cantidad de trabajo, dice Karst, y ella y sus coautores pudieron encontrar solo cinco de estos estudios en solo dos tipos de bosques, que comprenden solo dos especies de árboles y tres tipos de hongos.

Lo que hace que estos estudios sean aún más desafiantes es la naturaleza efímera de las redes fúngicas. Los hongos pueden crecer como individuos después de dividirse, dice Melanie Jones, bióloga de plantas de la Universidad de Columbia Británica y coautora del nuevo análisis. Incluso las muestras genéticas brindan solo una instantánea y no pueden revelar si los fragmentos de hongos recolectados en dos árboles diferentes todavía están realmente conectados. Es posible que hayan sido cortados por la muerte de parte del hongo o por algo que le dio un mordisco. “Es un tema muy espinoso”, dice Jones.

Estas limitaciones plantean preguntas sobre qué tan extendidas están las redes de micorrizas y cuánto tiempo duran.

Está claro que las sustancias de un árbol pueden terminar siendo absorbidas por un árbol vecino en el bosque. Los investigadores pueden probar esto proporcionando un árbol con un compuesto químico etiquetado con un marcador determinado. En un estudio de 2016 en un bosque suizo, los investigadores rociaron las hojas de algunos árboles con un isótopo particular de carbono y descubrieron que ese isótopo aparecía en los vecinos no rociados. Sin embargo, no está claro que los hongos sean necesariamente responsables de esta transferencia, dice Jones. Los recursos también pueden moverse directamente de raíz a raíz ya través del suelo, y es muy difícil separar esos caminos en un bosque real. Los investigadores intentan establecer barreras entre los árboles para que las hifas y las raíces de los hongos no puedan conectarlos, dejando solo la vía del suelo como posible medio de transmisión. Pero estas barreras en sí mismas (generalmente hechas de malla fina) pueden afectar el crecimiento de los árboles, lo que complica el panorama.

Para probar el efecto de las redes de micorrizas, los investigadores también suelen establecer barreras de malla ancha, que permiten el paso de los hongos, pero no de las raíces de los árboles. Pero Karst y Jones sostienen que en tales casos, algunos investigadores rara vez han verificado para asegurarse de que realmente se haya formado una red de micorrizas conectada. La evidencia más sólida de que los árboles envían recursos a través de vías fúngicas en lugar de raíces o suelo provino de un estudio de 2008 en el que se usó una malla para permitir que solo los hongos, pero no las raíces, conectaran las plántulas de pino Ponderosa con los pinos más viejos en un bosque real, dicen Karst y Jones. . Luego, los investigadores cortaron varios pinos más viejos y trataron los troncos cortados con agua teñida. El tinte apareció en las plántulas, a pesar de la falta de conexiones entre las raíces, lo que indica que las hifas fúngicas habían hecho la transferencia.

Eso sugiere que los árboles transfieren agua, dice Jones, pero aún deja abierta la pregunta: ¿Algo de esto es importante para las plántulas? Si las redes de micorrizas han evolucionado para permitir que los árboles más viejos ayuden a sobrevivir a sus parientes más jóvenes, la transferencia de recursos debe mejorar la supervivencia de las plántulas. Allí, también, Karst y Jones afirman que parte de la evidencia es inestable. “En los experimentos realmente bien controlados, menos del 20 por ciento muestra que las plántulas se desempeñaron mejor”, dice Jones. En el 80 por ciento restante, agrega, las plántulas conectadas con hifas se desempeñaron de manera equivalente o peor que las que se separaron de la red fúngica.

Mientras tanto, la idea de que los árboles se envían advertencias subterráneas entre sí sobre insectos herbívoros u otros peligros se basa en un solo estudio de invernadero en el que un abeto de Douglas y un pino Ponderosa estaban conectados solo por redes de hongos. Cuando los investigadores estresaron al abeto de Douglas exponiéndolo a los insectos, el pino Ponderosa también comenzó a bombear químicos de defensa. Sin embargo, el efecto desaparecía cuando los abetos y los pinos estaban conectados tanto por raíces como por hongos, que es lo que sucede en la naturaleza. “El mensaje principal es que esto no se ha probado en un bosque”, dice Karst. "Cuando ves esas imágenes de bosques antiguos, árboles grandes y se están pasando señales entre sí, simplemente no se ha probado".

La idea de los bosques como cooperativos, en lugar de competitivos, también entra en conflicto con los fundamentos de la selección natural, dice Kathryn Flinn, ecóloga de comunidades de plantas de la Universidad Baldwin Wallace en Ohio, que no participó en el nuevo análisis. El argumento a favor de la cooperación es que los árboles en un bosque saludable sobreviven mejor que los árboles en uno enfermizo, pero estos casos de selección natural grupal son raros en la naturaleza, dice Flinn. Y en los bosques, la selección individual favorece la competencia, con árboles particulares compitiendo por los recursos de una manera que impediría cualquier beneficio grupal. “Encuentro toda esta controversia realmente interesante porque es un ejemplo de personas que quieren proyectar sus propios valores en la naturaleza y/o quieren ver en la naturaleza un modelo para el comportamiento humano”, dice Flinn.

Simard, cuya investigación sobre los bosques proporcionó gran parte de la base para los argumentos de que los árboles cooperan, se negó a responder preguntas específicas sobre el nuevo análisis, pero dijo en un comunicado que respalda su investigación. “Los bosques brindan un apoyo crucial para la vida en nuestro planeta. Reducir los ecosistemas a sus partes individuales nos impide comprender y apreciar las relaciones y los comportamientos emergentes que hacen que prosperen estos complejos sistemas ecológicos”, dice. “Durante décadas, un enfoque compartimentado nos ha impedido comprender mejor por qué los bosques ayudan a regular el clima global y albergan una biodiversidad tan rica. La aplicación de la ciencia reduccionista a sistemas complejos acelera la explotación y degradación de los bosques en todo el mundo”.

Karst, Jones y el coautor del estudio Jason Hoeksema de la Universidad de Mississippi acordaron que una visión reduccionista del bosque, en la que las partes individuales de la red se prueban individualmente en lugar de en contexto, no es la única forma de estudiar la ecología. Sin embargo, estos estudios reduccionistas se han utilizado para hacer grandes afirmaciones sobre las redes de micorrizas, dijeron, y agregaron que querían centrar su análisis en lo que realmente mostraban los resultados. Limitaron su análisis a estudios realizados en bosques reales, dijeron, porque estos son más relevantes para el mundo real.

Karst dice que ella y sus colegas no tienen la intención de enfriar la investigación en esta área, sino de impulsarla hacia nuevos tipos de bosques y fomentar la investigación de las áreas más prometedoras, como la transferencia de agua entre árboles. Por su parte, Karst cree que todavía puede haber algo de verdad en la idea de que las redes de micorrizas están involucradas en al menos algunas redes de árbol a árbol, y experimentos mejor diseñados podrían llegar a esa verdad. “Quiero intentarlo de nuevo”, dice Karst.