Inom en höljd nyzeeländsk skog, en trädstubbe håller sig vid liv genom att hålla fast vid rötterna på sina grannträd, utbyte av vatten och resurser genom det ympade rotsystemet. Ny forskning, publiceras 25 juli in iScience , beskriver hur omgivande träd håller trädstubbar vid liv, eventuellt i utbyte mot tillgång till större rotsystem. Fynden tyder på en förändring från uppfattningen av träd som individer till att förstå skogsekosystem som "superorganismer."

"Min kollega Martin Bader och jag snubblade över denna kauri-trädstubb när vi vandrade i West Auckland, " säger motsvarande författare Sebastian Leuzinger, en docent vid Auckland University of Technology (AUT). "Det var konstigt, för även om stubben inte hade något löv, den levde."

Leuzinger och Bader, första författare och en AUT universitetslektor, bestämde sig för att undersöka hur de närliggande träden höll liv i stubben genom att mäta vattenflödet i både stubben och de omgivande träden som tillhör samma art. Vad de fann är att vattenrörelsen i stubben var starkt negativt korrelerad med den i de andra träden.

Dessa mätningar tyder på att rötterna på stubben och omgivande besläktade träd ympades ihop, säger Leuzinger. Rottransplantat kan bildas mellan träd när ett träd känner igen att en närliggande rotvävnad, även om det är genetiskt olika, är tillräckligt lika för att möjliggöra utbyte av resurser.

"Detta skiljer sig från hur vanliga träd fungerar, där vattenflödet drivs av atmosfärens vattenpotential, " säger Leuzinger. "I det här fallet, stubben måste följa vad resten av träden gör, eftersom den saknar flytande löv, den slipper den atmosfäriska dragningen."

Men medan rottransplantat är vanliga mellan levande träd av samma art, Leuzinger och Bader var intresserade av varför ett levande kauriträd skulle vilja hålla en närliggande stubbe vid liv.

"För stubben, fördelarna är uppenbara - det skulle vara dött utan transplantat, eftersom den inte har någon egen grön vävnad, " säger Leuzinger. "Men varför skulle de gröna träden hålla sitt farfarsträd vid liv på skogsbotten medan det inte verkar ge något för sina värdträd?"

En förklaring, Leuzinger säger, är att rottransplantaten bildades innan ett av träden tappade sina löv och blev en stubbe. De ympade rötterna expanderar trädens rotsystem, ger dem tillgång till fler resurser som vatten och näringsämnen, samt öka trädens stabilitet i den branta skogsbranten. När ett av träden slutar ge kolhydrater, detta kan gå obemärkt förbi och på så sätt tillåta "pensionären" att fortsätta sitt liv på ryggen av omgivningen, intakta träd.

"Detta har långtgående konsekvenser för vår uppfattning om träd - möjligen har vi egentligen inte att göra med träd som individer, men med skogen som en superorganism, " säger Leuzinger.

Under en torka, till exempel, träd med mindre tillgång till vatten kan vara kopplade till de som har mer tillgång till vatten, låta dem dela på vattnet och öka sina chanser att överleva. Dock, denna sammankoppling kan också möjliggöra en snabb spridning av sjukdomar som kauri-död, säger Leuzinger.

För att bättre förstå hur rotsystem bildas mellan kauristubbar och levande träd, Leuzinger säger att han hoppas hitta fler förekomster av dessa typer av stubbar och att utforska rotympning i intakta träd, vilket kommer att bidra till att utöka deras forskningsområde.

"Detta är en uppmaning till mer forskning inom detta område, särskilt i ett föränderligt klimat och risk för mer frekventa och svårare torka, " säger Leuzinger. "Detta förändrar hur vi ser på trädens överlevnad och skogarnas ekologi."