Az ELTE kutatóinak részvételével fedezték fel magyar tudósok, hogy a növényekben a tél közeledte beindít egy biológiai órát, amely megméri a tél hosszát, detektálja a tél végét, és ezek alapján időzíti a virágzást. A rendkívüli tudományos felfedezés új utakat nyithat a fenológia, vagyis a növények és az állatok fejlődésének szakaszait megfigyelő tudományterületen.

 

Dr. Jánosi Imre, az ELTE TTK Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék professzora és kutatótársai Silhavy Dániel, Tamás Júlia és Csontos Péter a New Phytologist nevű rangos tudományos szaklapban jelentették meg azt a tanulmányukat, amelyben a növények belső biológiai óráját tanulmányozzák – olvasható az elte.hu közleményében.

A kutatók Priszter Szaniszlónak(1917-2011), az ELTE Füvészkert egykori igazgatójának feljegyzéseit vették alapul vizsgálataik során. 

A botanikus hosszú ideig vizsgált saját kertjében 329 féle hagymás-gumós növényfajt és ezek első virágzási dátumát is pontosan feljegyezte 33 éven keresztül,

létrehozva ezzel egy kincs-értékű adathalmazt, többek között a globális klímaváltozásra vonatkozóan. A vizsgált időszakban jól mérhető változások történtek az évszakok hosszát illetően, pl. a május-júniusi virágzás szisztematikusan korábbra, míg az augusztusi későbbre tolódott.

A szerzők vizsgálatai azonban messzebbre mutatnak a lassú trendek észlelésénél.

A virágzás dátumai meglepően nagy ingadozást mutatnak ezeknél a növényeknél, egyes években 2-3 héttel korábban, míg más években néhány héttel később következett be a bimbónyílás, mint az átlagos érték.

A kutatók azt vizsgálták, hogy a környezeti hőmérséklet, a napsütéses időszak hossza, vagy éppen a csapadék függvénye-e a virágzás beindulása. A havi átlagos adatok azonban erős torzítást eredményeznek, ugyanis egy olyan hónap, amelynek az első fele anomálisan hideg, a második fele anomálisan meleg, az átlagot tekintve “normális” hónapnak látszik.

Az ELTE kutatói egy gépi tanulási algoritmust hívtak segítségül, ami kiszámolta a lehető legkevesebb számú bemenő paramétert, így jól meghatározva a virágzási dátumok évről-évre bekövetkező ingadozását.

A meglepő eredmény szerint a tél közeledte látszólag beindít egy órát a növényekben, ez pontosan megméri a tél hosszát, detektálja a tél végét, és indítja a virágzást.

A kutatók arra jutottak, hogy leginkább a “hómélység anomália” (a hómélység hosszú idejű átlagtól való eltérése) befolyásolja a későbbi virágzást. Természetesen a növények semmilyen módon nem képesek mérni a hómélységet vagy a hóhiányt, főleg az évelő hagymás-gumósok, amelyeknek télen nincs a föld fölött semmilyen növényrészük. Az új molekuláris biológiai eredmények arra utalnak, hogy egy igen komplikált hőmérséklet érzékelési mechanizmus működik a növényekben, amely a tél hosszát rögzíti.

A növény így képes például váratlan februári meleg-betörés esetén visszafogni a virágzást.

Renate A. Wesselingh, a belgiumi Louvain-i Katolikus Egyetemen növényi evolúciós ökológia professzora szerint a magyar kutatók felfedezése új utakat nyithat a fenológia, vagyis a növények és az állatok fejlődésének szakaszait megfigyelő tudományterületén, valamint sikerrel lehet majd bevetni más adatsorok és más klimatikus területek esetén is.

Renate A. Wesselingh professzor Winter is coming and the clock starts ticking címmel írt recenziója itt olvasható.

Nyitókép: Annie Spratt / Unsplash

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük