Miért van az, hogy a növényi ökológiával, vagy akár evolúció-biológiával kapcsolatos tanulmányok általában nem valódi növények megfigyelésével foglalkoznak, és még kevesebb olyan példát találunk, amely őshonos környezetükben vizsgálja őket?

Vegyünk egy néhány éve lezárult kutatást:

„Módszertan: Hogy számszerűsíthessük a Brassica nigra viselkedését a versenytársaival szemben, illetve a növényevők legelésének hatását rá, kifejlesztettünk és kiértékeltünk egy 3D-s, térbeli növénymodellt, amely mechanikusan szimulálja a dinamikusan változó fényű környezetben zajló egyedek közötti versenyt, és explicit modellezi a növényevők által eltávolított levélterületet különböző táplálkozási preferenciák mellett. Ezzel az új megközelítéssel feltárhatjuk, hogy a növényevők táplálkozási mintázatai és a fényért zajló verseny milyen mértékben hat a növények fejlődésére.”

Nem ez az első olyan tudományos cikk amit olvasunk, amely játékelméletet használ evolúciós trendek magyarázatára. Mit mondhatnánk arról, hogy az ökológiát a közgazdaságtan szintjére süllyedve próbálják vizsgálni?

A legtöbb kísérlet – már ha egyáltalán valódi növények vesznek részt benne – feltételezi, hogy néhány háziasított kultúrnövény vagy egy adott vad faj laboratóriumi vizsgálatából pontos következtetések vonhatóak le az ökoszisztéma dinamikáira és működésére vonatkozóan.

Érthető, hogy a legtöbben próbálják minimalizálni a lehetséges változókat, ezek miatt ugyanis sokkal bonyolultabb lenne emberileg értelmezhető modellt építeni. Azonban ha ökoszisztémát tanulmányozunk és szeretnénk leírni, értelmetlen a munkánk a teljes rendszer összes kölcsönhatásának figyelembevétele nélkül.

Nem lehet valamit úgy szimulálni, ahogy az nem működik. Nem lehet csak egy féle növényt termeszteni, steril környezetben a talaj helyett, és következtetéseket levonni a növényi ökoszisztémák működéséről, egyedek viselkedéséről, vagy a közöttük zajló versenyről.

Mindezt a legújabb kutatások jelentős része el is ismeri, lényegében kimondva, hogy „igen, szinte semmit sem tudunk arról, hogyan működik a növények közötti verseny és kommunikáció, annak ellenére, hogy az ökológiai rendszerek működésének sarokkövének tekintjük ezeket az interakciókat”.

Illusztráció: Lőrinczy Márk

Bizakodóak és büszkék lehetünk, hogy milyen messze jutott már a tudomány, milyen sok kölcsönhatást sikerült leírnunk; de szeretnénk minden kollégát alázatra inteni a természet iránt. Hiszen sem a fizika, sem a biológia világában nem fejtettünk meg mindent és napi szinten fedezünk fel olyan jelenségeket, amelyek megcáfolják korábbi feltételezéseinket.

Ha beleássuk magunkat például az allelopátia témakörébe (allelopátia a neve a növények, algák, baktériumok és gombák azon tulajdonságának, ami lehetővé teszi, hogy szerves vegyületek kibocsátásával szomszédjaik életfolyamatát befolyásolhassák, azok növekedését elősegíthessék vagy gátolhassák, sőt magjaik csírázását is megakadályozhassák), kiderül, hogy több allelopátiásnak tartott faj működése valójában erősen vitatott.

Van esély arra, hogy a legtöbb leírt allelopátiás folyamat, amiről azt gondoltuk ismerjük, tévesen lett leírva, mivel a legtöbb kísérletet alapvetően steril laborkörülmények között végezték, és ezeket a kísérleteket később élő talajjal megismételve vegyesebb kimenetelű eredményeket értek el.

„Nagy aggodalomra adnak okot az allelopátia kompetitív hatásainak tanulmányozásának módszertani nehézségei. Például sok éven át a kísérletekben olyan talajadalékokat használtunk, mint például az aktív szén, amelyről feltételeztük, hogy megakadályozzák az allelokemikáliák aktivitását, azzal a céllal, hogy összehasonlítsuk, hogyan nőnek a növények az interferencia-verseny jelenléte mellett – illetve anélkül. Sajnos később kiderült, hogy az aktív szén a tápanyagok elérhetőségét is serkenti, így az allelokemikáliák negatív hatásait kimutatni szándékozó több éves kutatás valószínűleg csak a trágyázás pozitív hatásait fedezte fel újra.”
– írja egy kritikus gondolkodásra képes tudós.

Nem tudjuk, hogy mi folyik pontosan a természetben. Túl sok minden történik egyszerre, túl bonyolultan ahhoz, hogy kimenjünk az erdőbe és a két kezünkön megszámolhassuk a folyamatokat és visszacsatolásaikat. Amit nem tudunk hiánytalanul leírni, azt pedig modellezni sem tudjuk – tehát labor körülmények között nem vizsgálhatóak az ökoszisztémák és nem lehet reális kísérleteket beállítani.

Miután tisztáztuk az episztemológiai korlátainkat, nézzünk azért pozitív példákat is; amikor egy bizonyos folyamatot őshonos környezetében vizsgálnak és legfeljebb erre építenek egyszerűsített modellt:

Mexikói kutatók sikerrel feltérképezték a micélium hálózatot egy duglászfenyő parcellán. A fenyőket a gyökereiknél rhizopogon gombák kötik össze, amelyekről ismert, hogy mikorrhizális kapcsolatokat hoznak létre a gyökerekkel és azok között. A nagyobb, idősebb fákon több gombás csatlakozást találtak, akik ezeken keresztül támogatják a fiatalabb fákat. Ez a mikorrhizán át zajló támogató szerep arra emlékeztet, ahogyan az állati közösségek, vagy épp emberek kapcsolódnak és segítik egymást. Kifejezetten kommunikatívak, empátiájuk és segítőkészségük pedig az életkor előrehaladtával fejlődik.

A kutatók egy új algoritmust írtak a fák és gombák közötti kapcsolathálózat feltérképezésére.

A legelőremutatóbb, ha ehhez hasonlóan teljes, természetes ökoszisztémákat vizsgálunk, meghatározott kiterjedésű területeken.

Erre jó példa Truman Young munkássága. Az úr ökológus, aki egy sor földterületet tart fenn Kenyában, amelyeken bizonyos fajokat szabadjára engedve vagy éppen kizárva vizsgálta az ökológiai változásokat. Például volt ahol szarvasmarhákat engedett a területre, de a vadakat kizárta, illetve volt ahol épp fordítva. Kísérleteit 30×30 méteres parcellákon kezdte. Közben feljegyezte, hogyan változik a növényvilág az idők során a különböző parcellákon. A legérdekesebb, hogy ez a kísérlet már több, mint 30 éve folyamatosan zajlik, így nemcsak sok fajról ad kumulatív adathalmazt, hanem hatalmas időskálán is.

Ilyen jellegű kísérletekben érdemes gondolkozni minden természeti valósággal foglalkozó, vagy azt befolyásoló tudományágnak és szakmának, így legelsősorban az agráriumnak is. Leginkább az lenne fontos, hogy megértsük, ezek nem csupán elvont tapasztalatok, amelyeket a gyakorlat majd úgyis szükségszerűen felül kell írjon. A rendszerszemlélet adoptálandó kéne legyen a mindennapjainkban is.

A természettől való szélsőséges elszakadás pont a banális, mindennapi dolgokban mutatkozik meg. Amikor ősszel az emberek bezsákolják a faleveleket, és a szeméttelepre vagy hőerőművekbe küldik, esetleg elégetik, ahelyett, hogy hagynák lebomlani, hogy visszajuthassanak a tápanyagok a talajba. Vagy amikor ugyanez történik a szármaradványokkal aratás után a mezőgazdasági területeken.

Sok helyen olvashatóak hasonlóan rossz tanácsok: „az elhullott növényi maradványok alatt megindul a gombásodás, betegségeket terjesztenek, sőt, még a kártevőket is vonzzák”.

A fenti mondat szinte minden szava hazugság. Nem lehet növényvédő szerek reklámanyagaiból gazdálkodáshoz szükséges tudáshoz jutni.

A növényi maradványok segítik megőrizni a vizet a talajban, csökkentik a kipárolgást, kánikula idején védenek a kiégéstől, de a szél szárító és erodáló hatásától is, ezen túl a talajba vezetik a párát, összességében jelentősen javítva a talaj vízháztartását. Kevesebb eséllyel alakul ki belvíz, miközben hatékonyabban jutnak el és jobban hasznosulnak a tápanyagok a talajban. Az elhullajtott szerves anyag lenne a talajökoszisztémák FŐ tápanyagforrása.

Elsősorban jótékony rovarokat vonz magához a talajtakaró, azáltal, hogy élőhelyet nyújt nekik, így kevésbé szaporodnak fel a kártevők; hiszen jelen lehetnek a természetes ragadozóik. Minden jótékony ökológiai szereplő léte a szántóföldön attól függ, hogy legyen hol átvészeljék a telet. Ahogy eltakarítják és leforgatják a szármaradványokat, úgy szórják ki szó szerint jótékony rovarok és mikrobák egész generációját.

A betegségek, kártevők, tömörödés és vízhiány problémáit nem a talajtakarás okozza, hanem:

1) az, hogy monokultúrákról van szó, amelyek köztudottan érzékenyebbek a betegségekre és kártevőkre

2) az emberek túlművelik a földet, rosszkor és túl sokszor törik fel a talajt, kipusztítva a talajökoszisztémát és megsemmisítve a szerkezetét, így az tömör, levegőtlen, élettelen anyaggá esik össze, amin aztán megáll a belvíz is.

A szármaradványok és a takarónövények segítik a víz felvételét és megtartását. Nem betegségeket terjesztenek és elszívják a vizet, mint a gyakori tévhit tartja; minden tanult ember tudja, hogy ennek az ellenkezője igaz.

Ezen kívül, miután sok mindenkitől halljuk különböző fórumokon, tisztázzuk, hogy a gombák nagyrésze valójában nem kártevő, ellenkezőleg, rengeteg jóindulatú és mikorrhizális kapcsolatra képes gombafaj él a földben. Ahol nem ez igaz, hanem kártevő gombák szaporodtak túl, ott pedig nagyrészt azért történt ez, mivel túlműveléssel és irtószerek használatával kipusztították az őshonos ökoszisztémát, így csak a hiperagresszív kártevők szaporodhattak fel, ami egy egészséges talajökoszisztémában nem történik meg. A másik kellemetlen jelenség, amikor a túlműveléssel olyan belvizet okoz magának valaki, hogy már algásodik a talajfelszín.

Tartsunk fent természetes talajtakarót a területeinken, hogy segítsen elnyomni a gyomokat, tápanyagot juttasson a talajba, építse a talaj szerkezetét és javítsa a vízháztartását, és hagyjuk lebomlani a felszínen (legalább a szármaradványok 30%-át), hogy hasznosíthassa következő főnövényünk a felszabaduló tápanyagokat. A vadkár problémaköre pedig eltörpül ahhoz a pusztításhoz képest, amit az aszály és az élőhelyüket vesztett vad fajok hiánya és kieső ökológiai szolgáltatásaik okoznak. Nem csak a kártevők léteznek a természetben, sokkal több olyan faj van, akikre szüksége van a gazdaságnak, még ha láthatatlanok is, és tevékenységük nem egyértelmű, hogy kapcsolódik a tápanyagok és életközösségek körforgásába. A gyíkok, madarak, mikroorganizmusok, emlősök és rovarok segítik a köztük élő kártevők visszaszorítását, lehetővé teszik a virágok beporzását, így ha lehet, tartsuk őket életben és őrizzük meg az élőhelyeiket. Most van a legnagyobb szükségünk rájuk.