Az Eötvös Loránd Tudományegyetem (ELTE) kutatóinak részvételével fedezték fel magyar tudósok, hogy a tél közeledte beindít a növényekben egy speciális hőmérséklet-érzékelési mechanizmust, ami megméri a tél hosszát, detektálja a tél végét és ezek alapján időzíti a virágzást. A tudományos felfedezés új utakat nyithat a fenológia, vagyis a növények és az állatok fejlődésének szakaszait megfigyelő tudományterületen. Az ELTE honlapján közzétett beszámoló szerint a kutatók a vizsgálat során Priszter Szaniszlónak (1917-2011), az ELTE Füvészkert egykori igazgatójának feljegyzéseit vették alapul.
Priszter Szaniszló botanikus hosszú ideig vizsgált saját kertjében 329 féle hagymás-gumós növényfajt. Ezek első virágzási dátumát is pontosan feljegyezte 33 éven keresztül, létrehozva ezzel egy kincset érő adathalmazt, amely használható a globális klímaváltozás kutatásában is – írta az ELTE.
A vizsgált időszakban jól mérhető változások történtek az évszakok hosszát illetően
Például a május-júniusi virágzás szisztematikusan korábbra, míg az augusztusi későbbre tolódott. A beszámoló szerint a szerzők vizsgálatai ennél messzebbre mutatnak. 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 virágzás beindulása a környezeti hőmérséklet, a napsütéses időszak hossza, vagy éppen a csapadék függvénye-e. 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 ezért gépi tanulási algoritmust hívtak segítségül, amely kiszámolta a lehető legkevesebb számú bemenő paramétert. Így pontosan meg tudták határozni a virágzási dátumok évről évre bekövetkező ingadozását.
Mint írják, a meglepő eredmény szerint a tél közeledte beindít egy “órát” a növényekben, amely pontosan megméri a tél hosszát, detektálja a végét, majd indítja a virágzást.
Hómélység és hóhiány: ezektől függ a növények virágzása
A kutatók arra jutottak, hogy leginkább a “hómélység anomália” (a hómélység hosszú idejű átlagtól való eltérése) befolyásolja a későbbi virágzást. Mivel 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 igen komplikált hőmérséklet-érzékelési mechanizmus működik a növényekben, amely rögzíti a tél hosszát. 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 tudományterületén. Továbbá sikerrel lehet majd bevetni más adatsorok és más klimatikus területek esetén is. Jánosi Imre, az ELTE TTK Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék professzora és kutatótársai, Silhavy Dániel, Tamás Júlia és Csontos Péter a New Phytologist című tudományos szaklapban jelentették meg a növények belső biológiai óráját vizsgáló tanulmányukat. Renate A. Wesselingh professzor Winter is coming and the clock starts ticking címmel írt recenziója itt olvasható.
