Új felfedezés a fák életében: pumpálják a vizet és éjszaka sem mind alszanak

Lézerszkennelés a tudományban.

Új kutatási területeket nyitnak meg azok a felfedezések, amelyeket magyar és dán kutatók publikáltak nemrég a fák vízgazdálkodásával kapcsolatban. Egy új kísérlettel sikerült ugyanis kimutatni, 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.

Azt már az iskolában megtanultuk, hogy a fák a gyökerükkel felszívják a vizet, végigáramoltatják a törzsükön, és a nagy részét elpárologtatják a levelük gázcserenyílásain keresztül. 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 (ún. cirkadián) ritmusát is intenzíven vizsgálják: 2017-ben élettani Nobel-díjat ért a téma kutatása.

Most egy lézerszkenneléssel dolgozó, magyar vezetésű nemzetközi kutatócsoport arra jutott, hogy a két folyamat szorosan összefügg. A lézerszkennerrel néhány perc alatt több millió pontban, néhány milliméteres pontossággal lehet méréseket végezni, azaz a nagyon lassú folyamatok is nyomon követhetőek.

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.

Korábban úgy vélték, hogy a fákban egyenletesen áramlik a víz, azonban az eredmények rácáfoltak erre. Kiderült, hogy a fák ágai egy-két centimétert mozognak fel-le, kettőtől hat óráig terjedő, tehát az éjszaka hosszánál lényegesen rövidebb ciklusban ismétlődve. Az ágak mozgása és a víznek a törzs mentén való áramlása között összefüggés mutatkozott, ami gyakorlatilag azt jelenti, hogy a fa ritmikusan „pumpálja” a vizet.

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.

További információk a kutatásokról: mta.hu