Magyar kutatók mérték meg a fák pulzusát

Órás időközönként változik a víz nyomása a fákban – mutatták ki lézerszkenneres kísérlettel magyar és dán kutatók. Az eredmények alapján a fák vízszállításának egy új, eddig ismeretlen mechanizmusa mutatkozik meg: a sejtés szerint a fák „pumpálják” a vizet – derült ki az MTA pénteki közleményéből.

A mai napig nem nyert teljes tudományos bizonyosságot, hogy a fák milyen módszerrel győzik le a gravitációt és juttatják el a gyökerükkel felszívott, majd törzsükön végigáramoltatott vizet a magasan található levelekig. Intenzíven vizsgált tudományos kérdés az élőlények nappali és éjszakai ún. cirkadián ritmusa is, tavaly ezért járt az élettani Nobel-díj.

Egy magyar vezetésű nemzetközi kutatócsoport lézerszkenneres vizsgálatoknak vetett alá fákat, és arra jutott, hogy az előbbi két folyamat szorosan összefügg. A lézerszkenner néhány perc alatt több millió pontban tud néhány milliméteres pontossággal méréseket végezni, ezáltal nagyon lassú folyamatokat is nyomon tud követni.

Az MTA Ökológiai Kutatóközpont, valamint a BME Fotogrammetria és Térinformatika Tanszék kísérletében 22 facsemetét figyeltek meg ellenőrzött körülmények között egy éjszakán át. A fácskákat óránként mérték fel, így derült ki, hogy a fák alvómozgása nem mindegyik csemeténél jelentkezik, viszont született egy új, váratlan felfedezés is.

Az adatok szerint a fák ágai egy-két centimétert mozognak fel-le, kettőtől hat óráig terjedő, tehát az éjszaka hosszánál lényegesen rövidebb ciklusban ismétlődve. Korábban úgy gondolták, hogy a fákban egyenletesen áramlik a víz, és a növényekre jellemző legrövidebb periodikus folyamat a cirkadián ritmus. „Eredményeink ezt látványosan cáfolják – mondta Zlinszky András, az MTA Ökológiai Kutatóközpontjának kutatója. – 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.” 

Zlinszky felidézte, hogy Török András erdőmérnök 2015-ben az Erdészeti Lapok című folyóiratban már közzétette elméletét, miszerint a fákban a vízszállításnak periodikusnak kell lennie. A mostaniak az első mérési eredmények, amelyek hasonló jelenségre engednek következtetni.

Grafika: MTA

A fenti 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.

Attól függ, mennyi a sejtekben a víz

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

A kutatók áttekintettek korábbi, független méréseket is. A fák aktuális víztelítettségét a törzsátmérő finom változásain keresztül is lehet mérni, és ennek a napszakos ingadozását már ismeri a tudomány. 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.

Arról, hogy milyen titkos szuperképességeik vannak a fáknak, karácsonyi cikkünkben írtunk.

A kokain és a hatalmi mámor neurobiológiája

A legdrágább illegális drogként számon tartott stimuláns az agy jutalmazó központjának működését befolyásolva egyszerre több helyen fejti ki hatását. A hatalmi mámor, az extrém motiváció, a hiperaktivitás és a zsigeri eufória együtteséért azonban nagy árat kell fizetni: a drogkereső magatartás beleég az idegsejtek kapcsolataiba.

A várható környezeti katasztrófa miatt megkezdték a Föld kincseinek archiválását

A Föld összes kulturális és ökológiai kincsét 3D-s térképre vinné kutatók egy csoportja – különös tekintettel a kincsek közeljövőben várható pusztulására. A LIDAR-os adatfelvételt azokon a területeken kezdik, amelyek a leginkább ki vannak téve a klímaváltozás hatásainak. Az ötletgazda szerint irtózatos mennyiségű munkáról van szó, amelynek eredményét leghamarabb a gyerekeik unokái élvezhetik majd.