Egy magyar-finn-osztrák kutatócsoport infravörös lézerszkennerrel megvizsgálta, mi történik a fák lombjával éjjel. Az eredmény mindenkit meglepett. A kutatásról nyílt hozzáférésű cikk jelent meg a Frontiers in Plant Science szaklapban.

A legtöbb élőlény alkalmazkodik a nappalok és éjszakák váltakozásához, így a növények is: a virágok általában reggel nyílnak, több fa levelei éjjel összecsukódnak. Évszázadok óta kutatják a növények napi ritmusát: már Carl von Linné megfigyelte, hogy napokon át sötét pincében tartott virágok továbbra is nyílnak és csukódnak, Charles Darwin pedig leírta a növényi hajtások éjszakai mozgását, amit alvásnak nevezett.

Egyszerre mérték le Finnországban és Ausztriában

Ezek a vizsgálatok azonban mind a mai napig laborban tartott, cserépben nevelt, kisméretű növényeken zajlanak, így eddig nem lehetett tudni, hogy a megfigyelt törvényszerűségek mennyire alkalmazhatóak a fákra. Egy finn, osztrák és magyar kutatókból álló csoport azonban új módszert dolgozott ki a fák alvómozgásának mérésére. A vizsgált fákról lézerszkenneléssel nagy pontosságú és részletességű modellt készítettek, és ezt az éjszaka óránként ismételték. Beigazolódott, hogy a fák ágai és levelei éjszaka akár tíz centiméterrel is lejjebb ereszkednek.

„Kismértékű, de egyértelmű változást mértünk. Ötméteres nyírfákon fokozatosan nyolc-tíz centimétert mozdultak lefelé az ágak és levelek éjszaka. Napkelte előtt érték el a legalacsonyabb pozíciójukat, majd hajnalban néhány óra alatt visszatértek korábbi helyzetükbe. Egyelőre nem tudjuk, hogy a nap ébresztette-e fel a fákat, vagy a saját belső ritmusuk a naptól függetlenül”  – mondta a kutatás vezetője, Eetu Puttonen, a Finn Geodéziai Kutatóintézet munkatársa. 

Az esetleges külső hatások kizárása érdekében ugyanazt a mérést két, egymástól több mint ezer kilométeres távolságban lévő fán is elvégezték: Ausztriában és Finnországban az őszi napéjegyenlőség idején. A körülmények kedvezőek voltak, sem szél, sem harmat nem zavarta a munkát.

Nem látták a laborból az erdőt

„A kronobiológia, vagyis az élőlények időbeli szabályszerűségeinek kutatása elsősorban a sejtek és molekulák szintjén vizsgálódik. Korábbi, tőlünk független kutatások főként a növények napi ritmusának sejtszintű genetikai hátterét tárták fel. Ugyanakkor az egész növény szintjén bekövetkező térbeli változások vizsgálatában áttörést hozhat az általunk kidolgozott módszer. Korábban is ismertük egyes fák, például az akác leveleinek alvómozgását, de nem feltételeztük, hogy ez más fajokra is kiterjed, az pedig, hogy az ágak is mozognak, különösen váratlan számunkra, bármennyire észszerűnek tűnik is utólag” – nyilatkozta a csoport biológusa, Zlinszky András, az MTA Ökológiai Kutatóközpont Balatoni Limnológiai Intézet kutatója.

A kutató szerint ezt korábban azért nem mutatták ki, mert a növény alakjának változását laboratóriumban tartott kisebb növényeken nehezebb mérni, hiszen a várható elmozdulások is kisebbek, ráadásul a fényképezéshez használt fény megzavarhatja a növényi alvómozgásokat. Az általunk használt lézerszkenner infravörös tartományban dolgozik, és mindig csak egy néhány milliméteres pontot a másodperc törtrészéig megvilágítva tapogatta le a fák alakját. Néhány perc alatt nyolcmillió pontban mérték fel milliméteres pontossággal a fákat.

A növényi mozgások szoros összefüggésben vannak a sejtek víztartalmával és ezen keresztül az egész fa vízháztartásával. A kutatás következő lépésében újabb fák felmérését tervezik, szorosan nyomon követve egyúttal a víz mozgását is a törzsben és az ágakban. Ilyen vizsgálatokkal fény derülhet majd arra is, mikor és mennyi vizet vesznek fel a fák a talajból, és párologtatják el a leveleiken, illetve hogyan hatnak a környezetük hőmérsékletére és páratartalmára nappal és éjszaka.