Dlaczego grzyby rosną w okręgach? Naukowcy rozwiązali zagadkę „czarcich kręgów”

To, co widzimy na powierzchni, to jedynie owocniki grzybów – mała część znacznie większego organizmu, który rozrasta się pod ziemią. Przez dziesięciolecia naukowcy zastanawiali się, dlaczego sieć grzybni czasem przybiera formę pierścienia, zamiast rozrastać się jak wypełnione koło. Zespół badaczy z Uniwersytetu w Sztokholmie postanowił sprawdzić, czy grzyby w ten sposób nie próbują uciec przed niekorzystnymi warunkami, które same wytworzyły. Dzięki nowoczesnej analizie DNA i nietypowym eksperymentom, tajemnica czarcich kół staje się coraz bardziej przejrzysta.

Sabaty i portale do innego świata, czyli czarcie kręgi w kulturze

Nazwa „czarcie koło” (po polsku także czarci krąg, czarodziejski krąg lub krąg czarownic) nie jest przypadkowa – w większości języków europejskich nawiązuje ona do czarów i magii. Przez tysiąclecia ludzie, nie rozumiejąc biologicznych mechanizmów wzrostu grzybów, przypisywali powstawanie tych struktur siłom nadprzyrodzonym.

Wierzono, że kręgi pozostają np po tańcach elfów lub innych istot, a wejście do nich może przenieść człowieka do innego świata lub sprowadzić klątwę. Echa tych wierzeń przetrwały w kulturze popularnej do dziś; czarcie koło pojawia się chociażby w twórczości Andrzeja Sapkowskiego, w opowiadaniu „Ziarno prawdy” z sagi o Wiedźminie. Dla dawnych mieszkańców wsi takie kręgi były miejscem magicznym, gdzie natura pokazywała swoją najbardziej zagadkową twarz. Czarcie koła mogą osiągać imponujące rozmiary – nawet do kilkunastu metrów średnicy.

Mapa podziemnego królestwa

Współczesna nauka dowiodła, że czarcie koło powstaje, gdy pojedynczy zarodnik grzyba inicjuje kolonię rozrastającą się promieniście. Na temat mechanizmów tego wzrostu jest jednak wiele teorii: od wyjaławiania podłoża po interakcje z roślinami. Nowatorskie badania szwedzkich naukowców pozwoliły w końcu dokładnie „zmapować” to zjawisko.

Badacze pobrali próbki gleby z dwóch kręgów twardzioszka przydrożnego (Marasmius oreades) rosnących na cmentarzu w Uppsali. Analiza DNA wykazała, że najwyższe stężenie materiału genetycznego grzyba znajduje się na samej krawędzi pierścienia, podczas gdy w jego środku poziomy DNA spadają do wartości tła. Oznacza to, że nie tylko owocniki, ale sama grzybnia przyjmuje architekturę pierścienia, niemal całkowicie zanikając wewnątrz okręgu. To odkrycie postawiło przed naukowcami kluczowe pytanie: dlaczego grzyb ucieka z centrum kręgu?

Hipoteza ucieczki przed własnym śladem

Zespół pod kierunkiem prof. Hanny Johannesson zaproponował intrygującą odpowiedź na to pytanie: hipotezę przejściowej ucieczki. Według niej grzybnia nieustannie przesuwa się naprzód, ponieważ gleba bezpośrednio za jej frontem staje się niesprzyjająca do życia. Przyczyną może być gwałtowne wyczerpanie składników odżywczych lub kumulacja toksyn wydzielanych przez samą grzybnię podczas wzrostu.

Aby zweryfikować tę teorię, naukowcy przeprowadzili bardzo ciekawy eksperyment, polegający na transplantacji fragmentów grzybni lub odwróceniu ich o 180 stopni, żeby sprawdzić w którym kierunku będą rosnąć. Okazało się, że przeszczepiona/odwrócona grzybnia kontynuuje wzrost w pierwotnym kierunku, oddalając się od „skażonego” centrum i zachowując formę kręgu. Co ciekawe, efekt ten nie jest wieczny – po pewnym czasie gleba wewnątrz kręgu odzyskuje żyzność, co pozwala na ponowne zasiedlenie jej przez nowe zarodniki i tworzenie kolejnych kręgów.

Nie tylko grzyby. Fenomen kręgów w przyrodzie

Zjawisko tworzenia kręgów zaobserwowano u ponad 100 taksonów grzybów, w tym u pieczarek czy muchomorów czerwonych. Czarci krąg często pojawia się jeszcze przed samymi owocnikami – roślinność nad kolonią może rosnąć słabiej, zmieniać kolor lub całkowicie obumierać. Co fascynujące, podobne struktury tworzą również niektóre rośliny, np. widłak goździsty, którego starsze pędy sukcesywnie zamierają w środku, ustępując miejsca nowym na obrzeżach.

Źródło: Royal Society Open Science

Szukasz więcej inspirujących podróży, fascynujących odkryć i opowieści ze świata nauki? Skorzystaj ze specjalnej oferty prenumeraty magazynów National Geographic Polska i National Geographic Traveler.

Nasza autorka

Magdalena Rudzka

Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.