Hvenær teljast tré dauð? Lífið finnur sér leið
- Sigurður Arnarson
- 4 minutes ago
- 15 min read
Samkvæmt klassískri líffræði má segja að allar lífverur eigi sér sex sameiginleg einkenni. Til að teljast til lífvera þurfa hópar þeirra að uppfylla þau öll. Þessi einkenni eru hreyfing, vöxtur og þroskun, fjölgun, svar við áreiti, ákveðin efnaferli (til dæmis næringarnám, melting, öndun og þveiti) og að lokum þurfa allar lífverur að eiga sér æviskeið (Hurd o.fl. 1996). Þetta merkir að til dæmis veirur hljóta að vera á mörkum þess að teljast lífverur því þær eru ófærar um að fjölga sér sjálfar. Frumur fórnarlamba þeirra sjá um það. Aftur á móti er ljóst að tré geta þetta allt saman og teljast því lífverur.
Eða er það ekki?

Einkenni lífvera
Rétt er að skoða þessi einkenni aðeins nánar og máta þau við tré.
-Öll tré hreyfa sig. Þau hreyfa sig ef til vill ekki úr stað, nema með fræjum, rótarskotum eða einhverju sambærilegu ef við viljum telja það með. En þau hreyfa sig samt. Þau teygja sig eftir ljósi og snúa laufblöðum sínum eins og best hentar hverju sinni. -Allar tegundir trjáa geta vaxið og þroskast. Það þarf ekki einu sinni að ræða það. -Allar trjátegundir geta fjölgað sér ef skilyrði eru fyrir hendi. Það er reyndar óvíst að hvert og eitt geti fjölgað sér, en það er önnur saga og á einnig við um aðrar lífverur. -Öll tré svara áreiti á einn eða annan hátt. Ljós og hiti geta til dæmis haft áhrif á hvenær vöxtur hefst á vorin og hvenær honum líkur að hausti. -Öll tré stunda ákveðin efnaferli og er ljóstillífun þeirra þekktast. -Öll tré eiga sér æviskeið. Þau byrja líf sitt gjarnan sem nýspírað fræ, vaxa og þroskast uns þau að lokum falla og drepast. Að minnsta kosti er vaninn að telja að svo sé. Í þessum pistli beinum við sjónum okkar að þessu síðasttalda atriði. Við vitum að allt sem vex og lifir fölnar að lokum og deyr. Getur verið að til séu tré sem ekki fara eftir þessari alþekktu staðreynd? Hvenær er ljóst að tré sé dautt og hvað ákvarðar það? Hvenær hefst líf trjáa og hvernig metum við aldur þeirra? Getur tré verið eldra en elsti hluti þess? Þetta eru spurningar sem við veltum fyrir okkur í þessum pistli.

Hvenær teljast lífverur dauðar?
Það er ekki endilega alveg ljóst í öllum tilfellum hvenær lífverur teljast dauðar. Færa má rök fyrir því að það þurfi mismunandi skilgreiningar fyrir ólíka flokka lífvera. Einu sinni voru spendýr ekki talin dauð fyrr en tekið hafði fyrir alla líkamsstarfsemi. Sem betur fer hefur þeirri skilgreiningu verið breytt. Nú þurfa þau að vera „heiladauð“, sem kallað er. Þá getur hjartað enn slegið og pumpað blóði um líkamann eftir að spendýrin, þar með talið tegundin maður, teljast dauð - eða dáin. Þetta er mjög mikilvægt til að hægt sé að bjarga mannslífum með líffæragjöfum. Það er lítið gagn af henni ef lífærin eru dauð. Ef við notum þessa skilgreiningu eru öll tré dauð. Þau hafa enga heilastarfsemi. Auðvitað gengur þetta ekki upp. Því er ljóst að skilgreining á dauða er misjöfn eftir lífveruhópum.

Hvernig drepast tré?
Áður en við skoðum sérstaklega hvenær eða hvort tré teljast dauð þurfum við að vita hvernig eða hvort þau drepast. Til að fá úr því skorið þurfum við að vita hvernig við mælum aldur trjáa sem geta endurnýjað sig kynlaust á einn eða annan hátt. Hvenær getum við sagt að tré nái að halda sér réttum megin við mörkin milli lífs og dauða? Hvar lýkur einu lífi og annað hefst þegar erfðaefnið er hið sama? Þetta er efni næstu kafla.
Stofnar og rætur
Þegar við mælum aldur trjáa er vaninn að miða við aldur trjástofnanna. Stundum er talað um „aldur standandi trjáa“ í þessu sambandi. Í kennslubókinni Einkenni lífvera (Hurd o.fl. 1996) er listi yfir hámarksævilengd lífvera. Þar kemur fram að broddfurur geti orðið 5.500 ára. Þær eru elstu lífverurnar sem nefndar eru í bókinni. Þarna er augljóslega verið að miða við aldur stofnsins eins og við sögðum frá í pistli um rindafurur sem eru öldungarnir í heimi broddfura.

Gallinn er bara sá að þetta segir ekki alla söguna. Málið er ekki alltaf svo einfalt að fræ spíri og upp vaxi tré sem að lokum drepst. Sumar trjátegundir endurnýja sig með rótar- eða stofnskotum og rætur sumra trjáa geta verið miklu eldri en elsti stofninn. Svo getur rótin sjálf verið miklu eldri en einstakir hlutar hennar, því hún getur sem best endurnýjað sig sjálf rétt eins og stofninn. Þeir Ashburner og McAllister (2013) hafa bent á að fjölmörg lauftré, og þó enn frekar runnar, hafa hæfileika til að endurnýjað sig frá rót eða stofni framan af ævinni. Mörg trjánna missa þennan hæfileika þegar þau eldast. Ef trén endurnýja sig stöðugt hverfur eiginleikinn ekki.
Þar sem það getur verið ýmsum vandkvæðum bundið að mæla aldur á slíkum trjám verðum við að halda okkur við aldur standandi trjáa til að tré uppfylli öll skilyrði þess að teljast lífverur. Ef við viljum reikna út hvenær fræ tiltekins trés spíraði getur vandinn aukist verulega. Ef þú, lesandi góður, vilt ekki flækja málið frekar skaltu hætta að lesa núna og miða við aldur trjástofnsins. Það er einfaldast og þægilegast. Þó er það þannig hjá sumum trjám, til dæmis öldungum í heimi broddfura, að meirihluti hvers trés getur verið dauður.

Fjölæringar
Munurinn á fjölæringum annars vegar og trjám og runnum hins vegar er sá að á hverju hausti sölnar yfirvöxtur fjölæringanna en aðeins rótin lifir. Næsta vor vaxa þeir svo upp af rótinni. Við segjum frá þessu hér vegna þess að engum dettur í hug að fjölæringar séu einærir. Rótin getur lifað í mörg ár og því segjum við að plönturnar séu fjölærar. Af hverju ættum við að mæla aldur trjáa og runna á annan hátt? Er ekki eðlilegt að miða við aldur rótarinnar ef hægt er að komast að því hve gömul hún er?

Aldur fræsins
Til eru fræ, sagði skáldið. Þegar það verður til geymir það vísi að næstu kynslóð trjáa. Í fræinu er allt það erfðaefni sem þarf til að mynda tré. Má því segja að fræið sé frumstig trésins. Þá vaknar sú spurning hvort reikna beri aldur trjáa frá þeim tíma þegar fræið verður til eða frá þeim tíma þegar fræið spírar. Hið síðarnefnda er oftast raunin en það má velta hinum möguleikanum fyrir sér. Til að flækja málið enn frekar má hafa í huga að sum tré geta fjölgað sér kynlaust. Við hvað á þá að miða? Fræið er klárlega lifandi og geymir erfðaefni trésins. Því má vel halda því fram að hinn nýi einstaklingur, eða hið nýja tré, verði til þegar fræið verður til, rétt eins og sumir segja að barn verði til um leið og okfruman verður til við samruna eggfrumu og sáðfrumu. Aðrir vilja miða við fæðingu barnsins, enda er það miklu þægilegra. Samanburður hjá fólki og trjám getur þó verið strembinn því stundum spíra fræ mörgum árum eftir að þau verða til. Í þessum pistli sögðum við frá döðlupálma sem talinn var útdauður. Árið 2005 datt einhverjum í hug að sá 2.000 ára gömlu fræi sem fundist hafði í leirkrukku. Viti menn, fræið spíraði! Hversu gamall er þessi döðlupálmi? Á að miða við aldur fræsins og segja að hann sé meira en 2.000 ára gamall, eða á að miða við árið sem fræið spíraði fyrir rúmum 20 árum?

Elsta tré í heimi
Fjölmörg tré gætu gert tilkall til að teljast þau elstu í heimi, ef þau gætu sett fram slíkar kröfur. Það gera þau ekki. Við höfum áður fjallað um nokkra þessara öldunga. Rindafurur, Pinus longaeva, sem eru náskyldar broddfurum, Pinus aristata, og stundum aðeins talin afbrigði hennar, myndar elstu, þekktu trjástofna í heimi og því er þær oft að finna í bókum sem elstu tré í heimi eins og gert er í kennslubókinni eftir Hurd o.fl. (1996) sem vísað er í hér að ofan. Við sleppum frekari umfjöllun um þessar furur að þessu sinni en vísum í eldri pistla okkar.
Við höfum líka fjallað um greni í nokkrum pistlum. Í einum þeirra, sem ber heitið Hvað er svona merkilegt við greni?, sögðum við frá ýmsu sem einkennir ættkvíslina. Þar nefndum við meðal annars rauðgreni sem vex í Dölunum í Svíþjóð. Stofn þessa trés er miklu yngri en stofninn á gömlum rindafurum, en rótin er miklu, miklu eldri. Þetta tré endurnýjar sig sífellt með svokallaðri sveiggræðslu eins og mörg grenitré geta gert. Neðstu greinarnar slá rótum og upp vaxa nýir stofnar. Í greininni stendur: „Reynt hefur verið að rannsaka aldur rótarinnar með svokallaðri C-14 kolefnisgreiningu. C-14 er geislavirk samsæta kolefnis (C í lotukerfinu) í andrúmsloftinu sem alltaf verður til í litlu magni. Eins og önnur geislavirk efni á það sinn helmingunartíma. Helmingunartími er sá tími sem tekur helming af tilteknu, geislavirku efni að breytast í eitthvað annað. Vel má finna út hversu hátt hlutfall C-14 kolefnis er í lífrænum efnum (til dæmis trjávið). Fyrst helmingunartími samsætunnar er þekktur þá er hægt að reikna aftur á bak og komast að því hvenær kolefnið var fangað úr andrúmsloftinu og finna þannig út aldur efnisins.“ (Sigurður 2023). Á þennan hátt tókst sænskum vísindamönnum að finna út að kolefnið í rótunum var fangað fyrir rúmlega 9.550 árum. Það eru því hátt í tíu þúsund ár síðan fræið spíraði þar sem nú er Svíþjóð. Merkir þetta að tré geti orðið um 10.000 ára gömul?
Teinungar og rótarskot
Sumar trjátegundir geta auðveldlega fjölgað sér með svokölluðum rótarskotum eða teinungum. Munurinn á þessu er sá að rótarskotin geta sprottið upp frá rót í nokkurri fjarlægð frá stofninum, en teinungarnir, sem stundum eru nefnd stofnskot, koma upp frá rótarhálsi eða því sem næst. Þetta er í raun alveg sama fyrirbærið, en þó er nokkur munur á. Sambærileg fjölgun er til hjá sumum frumdýrum sem mynda knappskot. Það sem kemur næst þessu hjá hryggdýrum er að hjá sumum þeirra geta nýir líkamspartar vaxið í stað þeirra sem hafa tapast. Þetta þekkist til dæmis hjá eðlum sem geta fórnað halanum í rándýrskjafta og nýr hali sprettur í stað þess gamla. Hjá spendýrum þekkist þetta ekki, nema hvað húð, hár, neglur og fleira endurnýja sig stöðugt. Ætli einhverjum detti í hug að telja hárið á sér yngra en restina af líkamanum?
Við skoðum teinungana fyrst, svo rótarskotin.

Teinungar frá rótarhálsi
Sumar tegundir trjáa, til dæmis bæði reynir og birki, geta endurnýjað sig með því að setja upp stofnskot eða teinunga. Það getur jafnvel gerst ef trén eru hoggin niður. Algengara er þó að sjá þetta hjá venjulegum lifandi trjám.
Þetta er bráðsnjallt. Nýju teinungarnir geta tekið við af eldri stofnum þegar þeir feyskjast og skemmast. Þetta getur meira að segja leitt til þess að smám saman myndist hópur trjáa á afmörkuðu svæði þar sem öll trén hafa sama erfðaefnið, laufgast á sama tíma, fara í haustliti á sama tíma, hafa sama lit á stofni, ná sömu hæð og svo framvegis. Ef svona endurnýjun hefur átt sér stað öldum saman geta svona klónar náð yfir nokkra fermetra eins og sjá má hjá birki í Leyningshólum og víðar. Samt er það svo að hver stofn verður ekki nema um 60 til 120 ára gamall. Rætur slíkra trjáa hafa líka endurnýjað sig á svipaðan hátt. Þegar svona safn trjástofna er skoðað má velta fyrir sér tveimur spurningum sem snerta efni þessa pistils. Er þetta einn einstaklingur eða margir? Hvernig metum við aldur þessa safns?

Við þessu höfum við ekkert eitt svar. Þótt við gætum mælt aldur standandi stofna vitum við til dæmis ekki hvenær fræið sem myndar elstu trén í Leyningshólum spíraði. Vel má vera að einhver þeirra hafi verið þarna allt frá ísaldarlokum og allan tímann fjölgað sér á þennan hátt.

Það eru til sagnir um heilu skógarreitina af villtu birki sem hafa orðið maðkaplágum að bráð og nær öll trén fallið. Það þekkist líka að heilu birkiskógarnir hafi brunnið ef óvarlega er farið með eld. Hvorugt dugar þó til að drepa skóginn því ræturnar geta lifað þetta af og upp vex teinungur af þeim. Þannig tekst trjánum að endurnýja sig, nema eitthvað komi í veg fyrir það. Ef til dæmis sauðfjárbeit eða nautgripabeit er á slíkum svæðum er nýgræðingurinn étinn jafnóðum. Það þolir birkið ekki til lengdar og rótin drepst. Eins og kunnugt er á sauðfjárbeit stóran þátt í því að birkiskógarnir hurfu nær alveg af landinu. Í flestum tilfellum hefur það væntanlega gerst á þennan hátt. Beitin kom í veg fyrir endurnýjun og því fór sem fór.

Það er algengt hjá mörgum tegundum lauftrjáa að endurnýja sig með stofnskotum. Fáeinar tegundir barrtrjáa geta þetta líka. Ein þeirra er strandrauðviður í Kaliforníu. Hver stofn þeirra getur orðið um 2000 ára en sumir þeirra hafa eflaust endurnýjað sig á þennan hátt þegar gömul tré hafa fallið. Það þarf ekki margar kynslóðir slíkra trjáa til að koma aldri rótarinnar upp í 10.000 eða 12.000 ár. Ef til vill spíruðu upphaflegu trén á þessum slóðum í lok ísaldar og hafa verið þar alla tíð síðan og sum endurnýjað sig kynlaust á þennan hátt frá ísaldarlokum.

Af sama meiði er fyrirbæri sem kallast sveiggræðsla. Það er aðferðin sem rauðgrenið í Dölunum í Svíþjóð hefur notað í næstum tíu þúsund ár. Fyrirbærið sést hjá sumum grenitrjám sem standa nægilega gisið til að þau geti haldið greinum alveg niður að jörðu. Þá geta neðstu greinarnar slegið rótum og upp vaxa nýir stofnar. Þetta er nokkuð algengt hjá grenitrjám sem lifa við erfiðar aðstæður í útlöndum en þekkist einnig í íslenskum skógarreitum. Sumir runnar gera þetta líka og getur það hjálpað þeim í samkeppni við annan gróður. Í þessum tilfellum vakna sömu spurningar og hjá birkinu.
Fyrri myndin sýnir skriðmispil en sú seinni hélurifs. Báðar þessar tegundir fjölga sér með sveiggræðslu. Ræturnar slá rótum þar sem þær liggja í mold. Þannig geta þessar plöntur smám saman breitt úr sér. Myndir: Sig.A.
Rótarskot
Sumar tegundir runna og trjáa geta sent upp rótarskot nokkuð langt frá móðurstofnunum. Það á til dæmis við um sumar rósir, reyniblöðku, gráelri og sumar alaskaaspir. Þekktastar fyrir þetta atferli eru sennilega blæaspir. Þær geta skriðið alveg svakalega mikið og langt og mynda svokallaðar græður. Allir stofnarnir eru tengdir í gegnum sama rótarkerfið og bæði rætur og stofnar hafa sama erfðaefnið. Upphaflegu asparstofnarnir geta verið löngu horfnir ef græðurnar eru gamlar. Eru stórar aspargræður ein lífvera eða margar? Ef við gefum okkur að allir stofnarnir tilheyri einni og sömu lífverunni getum við lent í allskonar vanda. Hvað ef við leggjum veg í gegnum græðuna og skiptum um jarðveg undir honum. Þá tengjast aspirnar ekki lengur í gegnum sameiginlegt rótarkerfi. Eru þetta þá ein eða tvær lífverur og hvernig metum við aldurinn? Sama á við ef við stingum upp svona rótarskot og færum þau eitthvert annað. Er það þá hluti af upphaflegu plöntunni? Ef ekki, hvenær hóf hún líf sitt og hvernig metum við aldurinn? Í þessu sambandi má benda á súlublæaspirnar við Glerárgötu. Þær hafa allar sama erfðaefnið. Þegar þeim var plantað var væntanlega litið á þær sem margar plöntur þótt þær hafi einu sinni verið ein og sama plantan, ef svo má segja. Rætur þeirra munu einn góðan veðurdag ná saman og jafnvel vaxa saman. Verða þær þá aftur að einni lífveru?

Í þessum pistli um blæaspir, Populus tremula, sögðum við frá því að systurtegund blæaspa sem kallast nöturösp, Populus tremuloides, vex meðal annars í Utah í Bandaríkjum Norður-Ameríku. Þar er nú allt of þurrt til að asparfræ geti spírað. Samt vex hún þarna. Talið er að hún kunni að hafa viðhaldið sér með rótarskotum í að minnsta kosti 8000 ár. Svipað kann að vera uppi á teningnum hjá íslenskum blæöspum enda er blómgun þeirra mjög fátíð.

Græðlingar
Algengt er að fjölga ýmsum trjám kynlaust með svokölluðum græðlingum. Þá eru oftast teknir sprotar eða greinabútar (í sumum tilfellum rótarbútar, laufblöð, brum eða eitthvað annað) af tré og þeir látnir ræta sig og upp spretta tré eða runnar. Þetta er til dæmis oft gert til að fjölga víði, ösp og reyndar mörgum öðrum tegundum. Villt tré geta þetta líka. Grein, sem brotnar af ösp og fellur í á, getur sem best stungist í árbakka langt í burtu og myndað „nýtt“ tré. Þegar þetta er gert er vaninn að miða við árið sem græðlingarnir eru rættir. Það er þægilegast þótt fræið hafi spírað mörgum árum og jafnvel áratugum fyrr. En er alveg öruggt að þetta séu nýir einstaklingar? Þessi tré eru búin til úr eldri einstaklingum og hafa sama erfðaefni og þeir. Á þennan hátt er hægt að endurnýja sama tréð, aftur og aftur, jafnvel þótt upphaflega móðurtréð sé steindautt. Eða er það ef til vill lifandi í afkomendunum? Ef aspartrjám er plantað í skógarlund geta rætur þeirra tengst. Fyrst í gegnum svepprætur en ræturnar geta einnig tengst þannig að ekki verði nokkur leið að átta sig á hvar mörkin eru á milli einstaklinganna. Þetta er enn líklegra ef erfðaefnið er algerlega það sama í öllum einstaklingunum. Það getur því skapað vesen við að ákvarða hvar mörk einstaklinga liggja. Sömu spurningar og pælingar geta komið upp þegar tré mynda fræ án undangenginnar frjóvgunar eins og þekkist hjá mörgum reynitegundum. Þannig er til dæmis allur koparreynir með sama erfðaefni og upphaflega plantan. Allur koparreynir í Evrópu er með sama erfðaefni og fyrsta planta þessarar tegundar sem flutt var í grasagarðinn í Kaupmannahöfn fyrir mörgum árum. Þegar slíkar tegundir mynda fræ er oftast sagt að um nýja einstaklinga sé að ræða þótt erfðaefnið sé hið sama. Má ekki alveg eins halda því fram að þetta sé leið trjánna til að færa sig úr stað? Ef svo er má segja að aðeins einn koparreynir sé til í heiminum. Ef ein planta deyr lifir hún áfram, með sama erfðaefni, annars staðar. Það er þá svipað og ef ein grein drepst á tré. Þá drepst greinin en ekki sjálft tréð. Þarna er bara stigsmunur. Þrátt fyrir það sem segir hér að ofan má færa haldbær rök fyrir því að einstaklingar með sama erfðaefni séu ekki ein lífvera. Nægir í því sambandi að benda á að engum dettur í hug að halda því fram að eineggja tvíburar séu ein lífvera.

Limgerði
Einn af kostum þess að rækta limgerði er að margar tegundir þola vel klippingu. Ef tími er til að endurnýja limgerði, til dæmis úr blátoppi þar sem allar plönturnar hafa sama erfðaefnið, er lítið mál að klippa það niður og skilja eftir smástubba. Upp úr þeim vaxa nýir sprotar sem mynda nýtt limgerði. Þegar þetta er gert er talað um að yngja upp limgerðið eða endurnýja það. En er það eitthvað yngra eða er búið að endurnýja það? Eru þetta ekki enn sömu plönturnar? Hvað varð um gamla limgerðið? Dó það eða er það enn lifandi? Hvernig metum við aldur limgerða sem ítrekað hafa verið klippt niður?

Runnar
Það er til önnur aðferð við að yngja upp runna. Hún er sú að klippa alltaf elstu greinarnar af alveg niður við jörðu. Hinar yngri greinar sjá þá um að endurnýja runnann. Algengt er að gera þetta með rifs, sólber og ýmsar rósir. Aðferðin dugar einnig á margar aðrar tegundir. Á þennan hátt er hægt að halda mörgum runnum hæfilega ungum og fá meiri blómgun og í sumum tilfellum ber en hjá gömlum runnum. Ekki liggur fyrir hversu lengi þetta er hægt en ekkert bendir til annars en að þetta sé hægt að gera mjög lengi. Ef til vill er hægt að gera þetta við sömu einstaklingana á meðan mannkynið er uppi. Þetta er enn eitt dæmið um að ekki er auðvelt að reyna að meta aldur stofna til að ákvarða aldur trjákenndra plantna. Runninn getur verið miklu eldri en elstu greinar hans.

Samantekt
Þegar allt ofantalið er tekið með í reikninginn má sjá að það er öldungis óvíst hvort og hvenær öll tré drepast. Þetta virðist snúast um skilgreiningar. Ef til vill má færa fyrir því haldbær rök að það sé með öllu óljóst hvort öll tré drepist yfir höfuð fyrr en allt líf slökknar á jörðinni. Það er líka ljóst að til að geta metið æviskeið trjáa þurfum við fyrst að skilgreina hvað átt er við. Að lokum viljum við þakka Guðríði Gyðu Eyjólfsdóttur fyrir vandaðan og þarfan yfirlestur.

Heimildir
Kenneth Ashburner & Hugh A. McAllister (2013): The Genus Betula. A Taxonomix Revision of Birches. Kew Publishing. Royal Botanic Gardens, Kew.
Dean Hurd, Susan M. Johnson, George F. Matthias, Edward Benjamin Snyder & Jill D. Wright (1996): Einkenni lífvera. Þýðing og staðfærsla: Hálfdán Ómar Hálfdanarson og Þuríður Þorbjarnadóttir. Heiti á frummálinu: Characteristics of Living Things, Unit One (1992). Námsgagnastofnun, Reykjavík.
Sigurður Arnarson (2023): Hvað er svona merkilegt við greni? Vistað á heimasíðu Skógræktarfélags Eyfirðinga. Sjá: Hvað er svona merkilegt við greni?





Comments