Polscy naukowcy rozszyfrowali tajemnicę tych drzew

Zespół badaczy z Polski, Francji, Wielkiej Brytanii, Holandii i Nowej Zelandii, kierowany przez prof. Michała Bogdziewicza z Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, opublikował wyniki swoich badań w Nature Plants (https://www.nature.com/articles/s41477-024-01651-w) - relacjonuje w komunikacie prasowym UAM.

Są rośliny, u których lata „chude”, gdy nasion jest niewiele lub nie ma ich wcale, przeplatają się z „latami tłustymi”, gdy nasion jest tak wiele, że uginają się pod nimi gałęzie. A w kolejności występowania poszczególnych lat nie widać żadnego oczywistego matematycznego rytmu. „Co niesamowite, te międzyroczne wahania są zsynchronizowane między poszczególnymi roślinami i często obejmują setki, a nawet tysiące kilometrów” – mówi prof. Bogdziewicz, cytowany w komunikacie UAM.

Czemu jednak służy ta strategia przemiennego wydawania nasion i czekania? W tym szaleństwie jest metoda. Jeśli miliony drzew jednocześnie produkują nasiona, jest większa szansa, że zwierzęta żywiące się tymi nasionami nie dadzą rady wszystkich wyjeść, ale np. przeniosą je gdzieś i o nich zapomną - pozwalając roślinom na rozród i opanowanie nowych terenów. Po latach obfitej reprodukcji zazwyczaj następują lata, gdy nasion nie ma. I one też roślinom są potrzebne. Dzięki temu rośliny nie tylko zbierają zasoby na kolejne obfite lato nasienne, ale i biorą konsumentów swoich nasion na przetrzymanie. W obliczu kilku lat głodu populacja tych zwierząt się zmniejsza, dlatego rośnie szansa, że osobniki, które przetrwają, nie dadzą rady wyjeść wszystkich nasion.

I tak synchroniczny cykl obfitości i niedoboru nasion wywołuje daleko idące zmiany w środowisku. Strategia, jaką posługują się drzewa pociąga za sobą ogromne wahania liczebności gryzoni, migracje zwierząt oraz wzrost liczby zachorowań na choroby przenoszone przez dzikie zwierzęta. Pytanie, na czym polega algorytm, za pomocą którego rośliny z różnych części kontynentu - nie komunikując się ze sobą - mogą wspólnie ustalić, czy produkują nasiona czy nie. Naukowcy wychodzą z założenia, że ma to związek z pogodą.

Przykładem jest buk europejski. Buki w Hiszpanii, Wielkiej Brytanii, Szwecji, Rumunii, Polsce czy Grecji zachowują ten sam rytm pomimo znacznych różnic klimatycznych między południem a północą Europy. Jest to o tyle zaskakujące, że wiele innych procesów - takich jak np. rozpoczęcie kwitnienia - z zasady rozpoczyna się szybciej w cieplejszym klimacie. Jak buki koordynują „czytanie” pogody, pomimo tak ogromnego oddalenia? Badania zespołu prof. Bogdziewicza pozwoliły na odkrycie istnienia astronomicznej wskazówki, która umożliwia tak precyzyjną synchronizację — jest to maksymalna względna długość dnia w przesileniu letnim. I to właśnie tę wskazówkę wykorzystuje buk europejski, generując wydarzenie ekologiczne o największej synchronizacji przestrzennej na kontynencie.

Okazuje się, że wszystkie rośliny decydują o reprodukcji w oparciu o pogodę w czerwcu i lipcu. „Zainspirowały nas niedawne badania opublikowane w Science. Badacze ze Szwajcarii odkryli, że wpływ temperatury na obumieranie liści zmienia się w zależności od tego, czy rozpatrujemy okres przed, czy po przesileniu letnim. Przesilenie letnie to najdłuższy dzień w roku, który zawsze ma miejsce tego samego dnia, jednocześnie na całej półkuli” - mówi dr Valentin Journé, badacz pracujący na Uniwersytecie im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, cytowany w komunikacie UAM.

Naukowcy przyglądali się szczegółowym zmianom w poziomie reakcji buków na temperaturę i stwierdzili, że drzewa w całej Europie nagle zaczynają „czytać” temperaturę dwudziestego pierwszego czerwca, właśnie w czasie przesilenia letniego. „Nagła reakcja buków jest naprawdę niezwykła. Gdy dzień zaczyna się skracać po przesileniu letnim, buki we wszystkich zakątkach Europy otwierają swoje 'okno wrażliwości'. To, co naprawdę rzuca na kolana to fakt, że zmiana długości dnia w tym czasie jest naprawdę niewielka — mówimy o kilku minutach w ciągu tygodnia. Drzewa zdają się jednak być w stanie rozpoznawać tę różnicę” - mówi dr Journé.