Magyar felfedezés: a fának is van pulzusa

A fákról eddig úgy tudták a kutatók, hogy nem mozognak, legfeljebb passzívan alkalmazkodnak a nappal és az éjszaka változásaihoz. Egy új kísérlettel most kimutatták, hogy a fákban a víz nyomása néhány órás időközönként változik. Az eredmények a fák vízszállításának egy eddig ismeretlen mechanizmusát sejtetik: „pumpálják” a vizet. 

Azt mindenki tudja, hogy a fák a gyökerükkel szívják fel a vizet, végigáramoltatják a törzsükön, és a nagy részét elpárologtatják a levelük gázcserenyílásain. Az azonban a mai napig kérdés, hogy a gravitáció ellenében hogyan juttathatja fel a növény olyan magasságokba a vizet. Ezzel együtt a nappali és éjszakai ritmusukat (ez az úgynevezett cirkadián ritmus) is intenzíven vizsgálják, tavaly éppen ennek a témának a kutatásáért adták oda az élettani Nobel-díjat. 

Csemeték lézer alatt

Egy lézerszkenneléssel dolgozó, magyar vezetésű nemzetközi kutatócsoport szerint a két folyamat szorosan összefügg. A lézerszkenner egy olyan eszköz, amivel néhány perc alatt több millió pontban néhány milliméteres pontossággal lehet méréseket végezni. Így lehetővé teszi a nagyon lassú folyamatok nyomon követését is. Ezt használta ki a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) Ökológiai Kutatóközpontja és a Budapesti Műszaki Egyetem (BME) Fotogrammetria és Térinformatika Tanszéke: egy éjszakán keresztül óránként mértek fel 22 facsemetét. És egy új, nem várt felfedezés történt. 

– Különböző fajokat vizsgáltunk, mert a faiskolának egy fajból általában nem volt több példánya. A kísérletet ezért úgy terveztük, hogy megvizsgáljuk, mennyire általános az alvómozgás a fákban: több különböző fajban hasonlóan vagy különbözően alakul. Az eredmények szerint különbözőképpen – mondta a Borsnak Zlinszky András, az MTA Ökológiai Központjának kutatója. Hozzátette: azóta már egy szobanövényen is végeztek hasonló mérést.

Ritmikusan pumpálnak

– Adataink azt mutatták, hogy a fák ágai egy-két centimétert mozognak fel-le 2-6 órás, tehát az éjszaka hosszánál lényegesen rövidebb ciklusban ismétlődve – magyarázta Zlinkszy. – Holott korábban az volt az általános szemlélet, hogy a fákban egyenletesen áramlik a víz, és a legrövidebb periodikus folyamat a növényeknél a már említett nappali-éjszakai (cirkadián) ritmus. Az eredmé­nyeink 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.

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.

Éjszaka is mozognak

A kutatók persze áttekintettek korábbi, független méréseket is. (A fák aktuális víztelítettségét a törzsátmérő finom változásain keresztül mérik.) Kiderült: sok régebbi adatsorban is tetten lehet érni a napszakosnál (a cirkadiánnál) rövidebb periódusú, pulzushoz hasonló átmérőváltozást is, csakhogy ezt korábban egyszerűen „mérési zajnak” tekintették a tudósok.

A korábbi elképzelésnek gyökeresen ellentmond, ám az eredmények alapján feltételezhető: a vízszállításban olyan aktív összehúzódási folyamatok is szerepet játszanak, ami az emésztőrendszer hullámszerű, gyűrűző mozgásához (a perisztaltikához) hasonlít. Ahhoz, hogy a pulzálás okát és pontos mechanizmusát feltárják, további kísérletekre van szükség, de az már biztos, hogy a fák éjszaka is mozognak.

– Egyelőre a tudományos világ reakcióját várjuk. Terveink között szerepel, hogy középiskolásokat is bevonjunk egy ilyen lézeres vizsgálatba – mondta Zlinkszy András.