Gyökerek Dél-Afrika virágos kertjében

A növények 400 millió éve hódították meg a szárazföldeket, és azóta is a gyökereik végzik a tápanyagelosztás fő feladatát, magyarázta Mingzhen Lu, a Santa Fe Intézet kutatója, aki a gyökerekről készült, a PNAS hasábjain közzé tett, tanulmány első szerzője. Lu és az általa vezetett nemzetközi kutatócsoport a dolgok mélyére ásott, és rendkívül különleges gyökérrendszerekre bukkant. A kutatók Fokföld nyugati részén végeztek 4 éves vizsgálatot, ahol az afrikai mérsékelt övi erdő és a fynbos növénytakarója közti átmenet húzódik.

A fynbos flórarégió speciális, a fokföldi mediterrán éghajlatú, leginkább hegyoldalakon élő bozóttal tarkított terület, amely mindössze 100-200 kilométernyi sávban húzódik, ám növényi gazdagsága példátlan. Az itt élő mintegy 9000 növényfajból 6200 endemikus, vagyis a világon kizárólag csak e területen honos! A fynbos neve a terület első európai telepeseitől ered, és finom bozót a jelentése, főbb növényei a próteafélék, a hangafélék (800 fajjal!), és a pázsitfűvirágúak egy speciális családja, a Restionaceae. Ezek mellett természetesen számtalan további virágos növény, sok geofiton és sok őszirózsaféle is lakja a területet. Számtalan dísznövényünket e régiónak köszönhetjük.

Az afrikai mérsékelt övi erdők kevés fajból álló elegyet alkotnak, és a legkülönösebb az, hogy a fynbos és az erdő közt gyakorlatilag vonalzóval meg lehet húzni a határvonalat s az ember pár lépés megtételével a forró, száraz bozótos területről beléphet a hűs, nedves erdőbe.

Ez az éles választóvonal már csak azért is különösen érdekes, mivel a két terület azonos klímán és azonos geológiai alapon nyugszik. A kutatók szerint ugyanannak a helyzetnek két stabil megjelenési formáját képviselik. „Egyes rendszereknek kétféle egyensúlyi állapotuk van, ahogy víz is lehet folyadék vagy szilárd halmazállapotú” – magyarázta Lars Hedin, a kutatás egyik résztvevője. Ez teszi igazán izgalmassá őket, mivel ez azt jelenti, bármikor átkapcsolhatnak egyik állapotból a másikba, s a klímaváltozás időszakában fontos megismerni, megérteni ezeket az állapotokat.

A kutatásból kiderült, hogy az erdő és a fynbos közt alapvető különbség van a gyökerek területén, és a fynbos növényei a gyökereiknek köszönhetően képesek úgy gazdálkodni a talaj tápanyagaival, hogy a fák számára az ne legyen megfelelő – így szabályozzák a fák elterjedését. A fynbos növényei ehhez, a világon valaha talált, legvékonyabb gyökereket használják.

„Kiderült, hogy a világ összes ökoszisztémája közt itt a legvékonyabbak a gyökerek” – magyarázta Lu. Minden egyes gramm szénhez kb. 1,4 kilométer gyökérhossz társul, és ezek a leheletvékony gyökerek így egyszerűen sokkal hatékonyabban vonják ki a tápanyagokat az egyébként tápanyagszegény talajból, mint a fák vaskos gyökerei. „A fynbos gyökérhálózata föld alatti fegyver, amely siralmas körülményeket teremt az erdő facsemetéinek tápanyagot követelő gyökerei számára” – magyarázta William Bond, a tanulmány egyik szerzője.

A fynbos ráadásul a gyakori bozóttüzekkel is kénytelen együtt élni, azonban növényvilága ehhez alkalmazkodott. A fynbos növényei nemcsak kollektíven alkalmazkodtak a gyakori tüzekhez, de emellett a gyökérhálózatuk révén folyamatosan a saját maguk számára kedvező körülményeket is teremtenek.

A kutatók szerint fontos megérteni, hogy olyan rejtett növényi tulajdonságok, mint a gyökérzet típusa, befolyásolhatják egy ökoszisztéma állapotát, vagyis az élettelen környezet és a növényzet egy újabb, eddig nem ismert, ám annál fontosabb kapcsolatára derült fény.