Korai virágzás: a harmat állna a háttérben?

A növényeket gyakran igen egyszerűen működő, a környezeti hatásokra közvetlenül reagáló „biológiai gépeknek” tekintjük. Azonban ezek az élőlények is számos komplex folyamattal érik el a számunkra egyszerűnek tűnő eredményeiket, így a rügyezést, a levelek lehullását, vagy épp a virágzást.

A növényekben is működnek hormonok, s ezek működésére egyes életszakaszokban, egyes életfolyamatokban alapvető szüksége van a növénynek – pont úgy, ahogy nekünk is a sajátjainkra. A virágok kinyílása is hormonokhoz kötött.

A klímaváltozás hatására világszerte a szokásosnál hamarabb borulnak virágba a növények, ez pedig számos problémát eredményez – a hazai gyümölcstermesztők ezt sajnos jól ismerik. Azonban eddig nem igazán sikerült mesterséges körülmények közt, így például melegházban a hőmérséklet emelésével ezt a folyamatot kiváltani.

Egy kínai vezetésű kutatócsoport nemrégiben talált egy lehetséges okot: a harmatcseppek keletkezését. A PNAS folyóiratban közzé tett kutatási eredményeik szerint a növényen kirakódó harmatcseppek afféle miniatűr kémiai laborként működnek, és olyan folyamatokat indítanak el, amelyekből végül a növény virágzása is beindul.

A vizsgálatokban a növénykutatók „kísérleti nyula”, a lúdfű (Arabidopsis thaliana) szerepelt – e gyors növekedésű, egyszerű növény kiváló az efféle felmérésekhez. A kutatók hollandiai, terepi megfigyelések két évi adatait elemezve arra jutottak, hogy a virágzás, nagyon sok esetben, rövid idővel azt követően indult be, hogy a növényeket belepte a harmat.

A kapcsolat egészen szembetűnő volt: néhány nappal, vagy egy héttel a harmatképződést követően a növényke kibontotta virágait. 20 évi adatot elemezve kiderült, hogy az esetek több mint felében a harmatképződés utáni héten kinyíltak a lúdfű virágai. Ez azonban csak kapcsolatot jelzett, nem okot és következményt, ezért laborkísérletekkel folytatták a munkát a szakemberek.

Az apró cseppek különösen alkalmasak arra, hogy a méretükhöz képest nagy felületüknek köszönhetően kémiai reakciók színteréül szolgáljanak.

A lúdfű levélkéinek apró szőreire könnyen kicsapódik a légköri pára, és ezekben a miniatűr cseppecskékben természetes úton lejátszódik számos kémiai folyamat. Bármiféle külső szennyező hatás nélkül is igencsak reakcióképes molekulák jönnek létre.

E molekulák segítségével aztán más vegyületek is tovább alakulhatnak. A kutatók a leveleken ülő harmatcseppek belsejében még a nitrogén-monoxid jelenlétét is kimutatták, ez pedig a vizsgálatok szerint képes a levél harmatos külsejéből a belsejébe, annak sejtjeibe is bejutni, valószínűleg a levél gázcserenyílásain át.

Ha a nitrogén-monoxid bejutott a sejtekbe, ott sem marad tétlen: hatására csökken az abszcizinsav nevű növényi hormon mennyisége. Ez pedig a növény számára a virágzást megindító oknak számít, a laborban harmatnak kitett növények is hamarabb kezdtek virágozni, miközben a bennük mérhető abszcizinsav mennyisége visszaesett.

A kutatók összesen 478, a káposztafélékhez tartozó növény valós, természetbeli virágzási körülményeit is elemezték, az adott időszakok időjárási adataival együtt. Az időjárás és a virágzási idő esetében a legerősebb kapcsolatnak az bizonyult, hogy mennyi volt a harmatpont (az a hőmérséklet, amikor a levegőben lévő vízpára képes kicsapódni, vagyis a talajszint esetében harmattá válni).

Ez persze nem azt jelenti, hogy egy kis harmat képes volna a virágzás idejét minden egyéb fontos körülménytől elszakítva előre hozni. Továbbra is számít a nappalok hossza, vagy épp a hőmérséklet, ám nem egyedül ezek számítanak. A felfedezés azt mutatja meg, hogy egy eddig nem ismert tényező is beleszól abba, hogy mikor bont egy növény szirmokat.

Különösen érdekes, hogy egy szinte mikroszkopikus cseppecskében lejátszódó kémiai reakciók akár az ökológiai átalakulásokba is beleszólhatnak. A klímaváltozás során a felmelegedés a levegő víztartalmát is növeli, ez pedig befolyással van arra, hogy milyen gyakran képződhet harmat.

Ez pedig, a most felismert kapcsolat szerint szintén beleszólhat abba az átalakulásba, amelyet a növények életjelenségeiben már így is tapasztalunk. Egyszerűen fogalmazva: a felmelegedés és a gyakoribb harmat hozzájárulhat ahhoz, hogy a növényeink még korábban hozzanak virágot.