Vajon miről társalognak a fenyők napfogyatkozáskor?

A növényi kommunikáció olyan téma, amelynek még a felszínét is épp csak kapirgáljuk, gyakorlatilag nem sok fogalmunk van arról, hogy mire is képesek a növények, miként és milyen információkat adnak át egymásnak. A növények olyan alapvetően különböznek tőlünk számos szempontból, hogy el sem tudjuk képzelni azt, hogy információt cserélnek egymással, pedig a túléléshez erre nekik is szükségük van.

Az talán ismert, hogy a növényevők rágcsálását, vagy a növényt megbetegítő kórokozók jelenlétét illatanyagok kibocsátásával hozzák távolabbi fajtársaik tudomására. Azok a növények, amelyek tarackolnak, mint például a szamóca vagy a menta, az egyes egyedeket összekötő hajtásokon keresztül is képesek üzenni az efféle veszélyekről.

Azonban a növények a föld alatt egy olyan hálózat részei, amelyben például a gombafonalak is részt vesznek, ezzel akár hatalmas távolságokban élő növényi egyedeket is összekötnek. Ezt a kutatók a közkeletű „világháló” kifejezés után „erdőháló” néven emlegetik egyébként.

Egy olasz vezetésű nemzetközi csoport kutatói a Dolomitok területén végeztek méréseket arról, hogy miként reagálnak a lucfenyves fái egy napfogyatkozás fényváltozására. 2022. október 25-én az észak-olasz területet 22 százalékos részleges napfogyatkozás érintette, vagyis nem egészen a negyedével csökkent a nap fénye, a fogyatkozás csúcsán.

A kutatók elektródákkal és érzékelőkkel szerelték fel a fákat, és a bioelektromos aktivitásukat mérték. Olyasmit képzeljünk el, mint az embernél egy EEG-vizsgálat.

Korábban egyedi növények napfogyatkozásra adott reakcióit az USA területén vizsgálták, most azonban nem egyedek, hanem egy egész erdő közössége volt a felmérés alanya. A kutatók a Royal Society Open Science folyóiratban számoltak be munkájukról és eredményeikről.

Miféle elektromosság is lehet egy növényben?

A biológiai szervezetekben számos folyamat töltött részecskék átadásával jár, amelynek mozgásának hatására feszültség keletkezik. Az állatok és az ember esetében ez azért eléggé közismert, főként az idegrendszert érintő része, ám a növények hasonló módon működnek.

Ezek sejtszintű és sejtek közti folyamatok is, amelyeket külső ingerek is elindíthatnak. Például a Vénusz légycsapója vagy a mimóza levele az érintést érzékelve elektromos jelek közvetítésének köszönhetően tud összecsukódni. Azonban a fény, a nedvesség, a növényi hormonok, és kismillió más is elektromossággal jár a növényekben, és ez az emberhez hasonlóan náluk is mérhető.

A kérdéses fogyatkozás ideje egy óránál kissé több volt. A kutatók két egészséges, kb. 70 éves fára erősítették fel az elektromos érzékelőket, amelyeket teljes napfény ért, valamint egy 20 éves, és árnyékban álló fiatal fára is. Öt olyan fa tönkjére is felerősítették a szenzorokat, amelyek egy néhány évvel korábbi viharban kidőltek.

Ez utóbbiak esetében a tönk külső és belső részein, valamint gyökerein egyaránt tudtak mérni (az élő fáknál csak a felszínen). Négy helyszínen végeztek e módon méréseket a napfogyatkozáskor. A mérések leginkább a fák sejtmembránjai között kialakuló feszültség-különbségre koncentráltak.

Fenyőszinkron

A kutatók a fogyatkozás körüli időben azt tapasztalták, hogy a mért aktivitás szinkronba került, vagyis minden egyes egyed hasonló elektromos jelekkel reagált a környezete változásaira. E változások, amelyek az elektromos jelekké alakulva érzékelhetők, a fák nedveiben, mikroszkopikus szinten jönnek létre.

Úgy tűnt, a két idősebb fa szinte számított a fényváltozásra, ezekben észlelték a legnagyobb aktivitást a fogyatkozás elején – a kutatók szerint valószínűleg bennük volt némi „tapasztalat” vagy „emlék” korábbi fogyatkozások kapcsán. (A régióban e fák élete során 10 alkalommal volt napfogyatkozás egyébként.) Persze nem kell rögtön emberi értelemben gondolni e válaszreakciókra, hanem inkább olyasmire, mint az évszakok változása vagy más hasonló események kapcsán lejátszódó reakciók speciális esetére.

A kutatók azt is észlelték, hogy az egyes fákban bioelektromos hullámok mozgása zajlik a fogyatkozás idején. Ez a növényben áramló folyadékokkal együtt mozoghat. Ilyen módon szinkronban tudnak reagálni a környezet változásaira, vagy a különféle hatásokra. A kidőlt fákban is mértek némi jelet a kutatók, de ez jóval gyengébb volt az élő társaikénál – de ebből a kutatók arra következtettek, hogy e tönkök gyakorlatilag még életben voltak.

A mérési eredményeket számítógépes modellel ellenőrizték és arra jutottak, hogy nemcsak egyszerűen reagáltak a fák a napfény fogyatkozáskor lezajló változásaira, hanem ezt egymással megosztva, összehangoltan reagáltak rá. Ez azt is jelenti a szakemberek szerint, hogy az erdők közösségként viselkednek, a növények kommunikációja pedig befolyásolja az egész közösség ellenállóképességét. Ezzel a kommunikációval az erdei ökoszisztéma alkotóelemei jobban felkészülhetnek egyes változásokra. Az öreg erdők, az öreg fák megőrzése emiatt az ökológiai „tapasztalat” miatt is fontos feladat.

Nem baj, ha nem egészen hisszük ezt el így

Felmerül néhány kérdés az emberben egy ilyen vizsgálat kapcsán, például az, hogy vajon miként reagálnak a fák a felhők érkezésére? Míg a kérdéses napfogyatkozáskor viszonylag kis mértékben, 5-10 százalékkal csökkent a felszínt érő besugárzás és az is csak rövid időre, addig egy front érkezésekor, ha szürke, esővel terhes felhőkkel beborul az ég, akkor a napsugárzás több mint kétharmada odavész. Hatalmas különbség egy hétköznapi esemény során!

Bár ez az egész erdei kommunikáció eléggé misztikusan hangzik, ez az érzésünk két fő dologból következik. Egyrészt amiatt gondoljuk így, mert a növényi kommunikációról alkotott tudásunk finoman szólva is hiányos, és csak egyes megnyilvánulásait kezdjük egy picit érteni.

Másrészt a növények mienktől gyökeresen eltérő viselkedése miatt az ennek leírásához használt kifejezések, hasonlatok teszik rejtélyessé, hiszen nem rendelkezünk olyan kifejezésekkel, amelyek szabatosak volnának. Érdemes azonban arra is gondolni, hogy az erdőnek mi csak a felszín feletti részét látjuk, holott a föld alatt a gyökerek és gombafonalak alkotta hálózat ténylegesen összeköti a növényeket.

Egyáltalában nem gond, ha felét se hisszük el az ilyen kutatási eredményeknek vagy a mérésekből levont következtetésnek. Az idő előrehaladtával nőni fog (reméljük) a tudásunk, és utólag el lehet majd dönteni, mi és mennyire volt helyes a korábbi kutatások eredményeiből. Könnyen lehet, hogy húsz év múlva nevetni fogunk csak ezen a kutatáson, de ugyanúgy az is lehetséges, hogy valaki majd igazolni fogja. Az azonban biztos, hogy vizsgálatok, mérések nélkül nem juthatunk el a megértéshez.