Mozaik
Mátraverebély, 2016. május 9.
Fa egy hosszú expozíciós idõvel készült felvételen Mátraverebély-Csengerháza közelében 2016. május 9-én este. Május 10-e a madarak és fák napja Magyarországon.
MTI Fotó: Komka Péter

Magyar kutatók felfedezése: a fáknak is van pulzusa

A fákról eddig úgy tudtuk, hogy nem mozognak, legfeljebb passzívan alkalmazkodnak a környezetükhöz, így a nappal és éjszaka váltakozásához is. Magyar és dán kutatók egy új kísérlettel kimutatták, hogy a fákban a víz nyomása néhány órás időközönként változik. Az eredmények a fák vízszállításának egy eddig ismeretlen mechanizmusát sejtetik: a fák „pumpálják” a vizet - olvasható a Magyar Tudományos Akadémia honlapján.
Korábban a témában:

A fák a gyökerükkel felszívják a vizet, végigáramoltatják a törzsön, és a nagy részét elpárologtatják a levelük gázcserenyílásain. Mindmáig tudományos viták tárgya az a kérdés, hogy a gravitáció ellenére hogyan juttathatja fel a növény ilyen nagy magasságba a vizet. Ugyanakkor az élőlények nappali és éjszakai  ritmusát is intenzíven vizsgálják: 2017-ben éppen ennek a témának a kutatásáért adták az élettani Nobel-díjat.

Egy lézerszkenneléssel dolgozó magyar vezetésű nemzetközi kutatócsoport szerint a két folyamat szorosan összefügg.

A lézerszkenner olyan eszköz, amellyel néhány perc alatt többmillió pontban néhány milliméteres pontossággal lehet méréseket végezni, így lehetővé teszi nagyon lassú folyamatok nyomon követését is.

Az MTA Ökológiai Kutatóközpont és a BME Fotogrammetria és Térinformatika Tanszék együttműködésében végzett vizsgálat során egy éjszakán keresztül óránként mértek fel 22 facsemetét, szorosan ellenőrzött körülmények között. A korábban megismert alvómozgást csak a fák egy részén lehetett kimutatni, de történt egy új, nem várt felfedezés is.

Japanese bussiness woman sleeping in park
A fák úgy kötődnek egymáshoz, mint egy idős házaspár
Évtizedek óta tanulmányozza a fák közti kommunikációt egy erdész-tudós páros. Hihetetlen megfigyeléseikről az Intelligens Fák című dokumentumfilmjükben számoltak be.

Ritmikus vízpumpálás

Adataink azt mutatták, hogy a fák ágai egy-két centimétert mozognak fel-le, kettőtől hat óráig terjedő, tehát az éjszaka hosszánál lényegesen rövidebb ciklusban ismétlődve

– mondta Zlinszky András, az MTA Ökológiai Kutatóközpont kutatója.

Korábban az volt az általános szemlélet, hogy a fákban egyenletesen áramlik a víz, és a legrövidebb, a növényeket érintő periodikus folyamat a cirkadián ritmus. Az eredményeik ezt látványosan cáfolják.

Megtaláltuk az összefüggést az ágak mozgása és a víznek a törzs mentén való áramlása között, ami gyakorlatilag azt jelenti, hogy a fa ritmikusan pumpálja a vizet. 2015-ben már megjelent egy elmélet az Erdészeti Lapok című folyóiratban Török András erdőmérnök tollából, amely leírja, hogy a fákban a vízszállításnak időben periodikusnak kell lennie. Ebben a kísérletben publikáltuk az első mérési eredményeket, amelyek hasonló jelenségre engednek következtetni.

Az ábra bal oldalán a magnólia háromdimenziós modelljének oldalnézete látható. A színes vonalak jelölik azokat a magassági határokat, amelyek a pontok egytizedét tartalmazó tartományokat elválasztják. Ahogy a fa alakja az éjszaka folyamán megváltozott, ezek a tartományok is elmozdultak – ez látható a jobb oldalon. A skála méterben van megadva, az elmozdulás tehát +/–1 cm körüli. A képen látható, hogy az éjszaka folyamán három, egyenként kb. négy óra hosszú elmozdulási ciklus történt.
Forrás: MTA ÖK

A növényi mozgások mindig a sejtek víztelítettségével függenek össze. Ha a fák ágai akár napszakos, akár ennél rövidebb ritmusban helyzetet változtatnak, annak az kell hogy legyen az oka, hogy a törzsben periodikusan változik a víz áramlása, nyomása.

Az eredmények publikálása során a kutatók áttekintettek korábbi, független méréseket is. A fák aktuális víztelítettségét a törzsátmérő finom változásain keresztül lehet mérni, és ennek a napszakos ingadozását jól ismerjük. Számos korábban publikált mérési adatsorban ugyanakkor tetten lehet érni ugyanezt a napszakosnál rövidebb periódusú, pulzushoz hasonló átmérőváltozást is, amelyet korábban egyszerűen mérési zajnak tekintettek a kutatók.

A korábbi elképzelésnek gyökeresen ellentmond, de az eredmények alapján feltételezhető, hogy a vízszállításban a perisztaltikához hasonló, aktív összehúzódási folyamatok is szerepet játszanak. Természetesen további kísérletekre van szükség ahhoz, hogy a pulzálás okát és pontos mechanizmusát feltárják, de az már biztos, hogy a fák éjszaka is mozognak.

Nyíregyháza, 2017. október 14.
Õszi színekben pompázó fák a nyíregyházi Sóstó partján 2017. október 14-én.
MTI Fotó: Balázs Attila
MTI Fotó: Balázs Attila

A vizsgálat eredményeit két cikkben publikálták a kutatók. Az első a mérést és annak eredményeit mutatja be, a második összeveti ezeket a korábban publikált eredményekkel, és leírja a vízszállítással kapcsolatos új felfedezéseket:

  • András Zlinszky, Bence Molnár and Anders Barfod: Not all trees sleep the same-high temporal resolution terrestrial laser scanning shows differences in nocturnal plant movement. Frontiers in Plant Science 8 (2017): 1814.
  • András Zlinszky, Anders Barfod: Short-interval overnight laser scanning suggests sub-circadian periodicity of tree turgor. Journal of Plant Signalling and Behaviour 13/2 (2018).
The founder of the environmental organisation and action group 'Plant for the Planet' poses next to a young tree in Uffing, Germany, 26 July 2014. Apart from Finkbeiner's committment 'Plant for the Planet' which encourages children around the world to plant tree for environmental protection, he is also committed to putting through the right to vote for minors in Germany. Photo: 26 July 2014. Photo: Tobias Hase/dpa
Kilencévesen kezdte, 14 milliárd fa elültetésénél jár a fiatal srác
Mozgalmához világszerte ötvenötezer gyermek csatlakozott idáig, nagy részük kilenc és tizenkét év közötti. Egybillió csemete elültetéséig meg sem állnak.

Kiemelt kép: MTI/Komka Péter

Kommentek

Ságújfalu, 2019. május 19.
Virágzik a bíborhere (Trifolium incarnatum) a Nógrád megyei Ságújfalu közelében 2019. május 19-én.
MTI/Komka Péter
Nézd meg a legfrissebb cikkeinket a címlapon!
24-logo

Engedélyezi, hogy a 24.hu értesítéseket
küldjön Önnek a kiemelt hírekről?
Az értesítések bármikor kikapcsolhatók
a böngésző beállításaiban.