Egy magyar-finn-osztrák kutatócsoport infravörös lézerszkennerrel vizsgálta, mi történik a fák lombjával, ha leszáll az éj. Az eredmény mindenkit váratlanul ért. A csoport biológusa Zlinszky András, az MTA Ökológiai Kutatóközpont Balatoni Limnológiai Intézet kutatója.

A legtöbb élőlény alkalmazkodik a nappalok és éjszakák váltakozásához, így a növények is: a virágok általában reggel nyílnak, számos 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.

Faképnél hagyni a labort

Mind a mai napig laborban tartott, cserépben nevelt, kisméretű növényeken zajlanak ezek a vizsgálatok, 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 folyamán óránként ismételték. Beigazolódott, hogy a fák ágai és levelei éjszaka akár tíz centiméterrel is lejjebb ereszkednek.

„Kismértékű, de szisztematikus változást mértünk – mondta el a kutatás vezetője, Eetu Puttonen, a Finn Geodéziai Kutatóintézet munkatársa. – 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.”

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.

Eddig nem tudták, hogy az ágak is mozognak

„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. – 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 mértük fel milliméteres pontossággal a fákat, így sikeresen igazoltuk az éjszaka során történő alakváltozásokat.”

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.

A kutatásról nyílt hozzáférésű cikk jelent meg a Frontiers in Plant Sciencefolyóiratban: Puttonen, E., Briese, C., Mandlburger, G., Wieser, M., Pfennigbauer, M., Zlinszky, A., Pfeifer N. (2016). Quantification of Overnight Movement of Birch (Betula pendula) Branches and Foliage with Short Interval Terrestrial Laser Scanning. Frontiers in Plant Science, 7: 222. doi: 10.3389/fpls.2016.00222; továbbá beszámolt róla a New Scientist Online.

mta.hu