A fák „érzik”, ha elgörbülnek, majd kiegyenesítik saját törzsüket

Egy erős szélvihar, a hó súlya vagy akár egy földcsuszamlás is kibillentheti a fákat eredeti helyzetükből. Mivel azonban nem tudnak egyszerűen arrébb lépni, egészen más módszerre van szükségük ahhoz, hogy visszanyerjék megfelelő testtartásukat.

Egy új kutatás most feltárta, hogyan képesek erre. A tudósok szerint a fák érzékelik saját törzsük görbületét, majd egy különleges, mechanikai erőt kifejtő szövet segítségével fokozatosan kiegyenesítik magukat. A rendszer működése bizonyos szempontból az állatok egymással ellentétesen dolgozó izmaihoz hasonlítható.

A növények is érzékelik saját testük helyzetét

A növények jóval több információt érzékelnek környezetükből, mint első pillantásra gondolnánk. Észlelik többek között a fényt és a gravitációt, ezek segítségével pedig folyamatosan módosítják növekedésük irányát.

A kutatók azonban már 2012-ben bizonyítékot találtak arra, hogy a növények egy másik képességgel, úgynevezett propriocepcióval is rendelkeznek. Ez leegyszerűsítve saját testük alakjának és helyzetének érzékelését jelenti. Hasonló érzékelés teszi lehetővé az állatok és az emberek számára is, hogy folyamatosan információval rendelkezzenek testrészeik helyzetéről.

Azt azonban eddig nem értették pontosan a tudósok, milyen biológiai mechanizmus segítségével alakítja át a fa ezt az információt tényleges mozgássá.

Különleges kísérletben vizsgálták a fiatal nyárfákat

Ennek kiderítésére a kutatóknak el kellett választaniuk egymástól a növény különböző érzékelési rendszereit.

Fiatal nyárfákat először vízszintes helyzetbe fektettek. A növények erre a megszokott módon reagáltak: törzsük fokozatosan felfelé görbült, hogy csúcsuk ismét függőleges irányba kerüljön.

Körülbelül tíz nap elteltével a már meghajlott növényeket egy különleges berendezésbe helyezték. A fákat folyamatosan forgatták, miközben minden irányból egyenletes megvilágítást kaptak. Ezzel a kutatók lényegében megszüntették a gravitáció és a fény irányából érkező tájékozódási jeleket.

Így lényegében csak egy fontos információ maradt a növény számára: saját törzsének görbülete.

A fa még így is kiegyenesítette magát

A következő hetekben a kutatók különös változást figyeltek meg. Annak ellenére, hogy a nyárfák nem tudtak a gravitációhoz vagy a fényhez igazodni, meghajlott törzsük fokozatosan ismét egyenesebbé vált.

Ez egy speciális faszövetnek köszönhető, amely növekedése során jelentős mechanikai húzóerőt képes létrehozni. A lombos fáknál jellemzően a megdőlt törzs vagy ág felső oldalán képződik, és összehúzódásszerű erőhatásával segít visszahúzni azt a megfelelő helyzetbe. Korábbi vizsgálatok már kimutatták, hogy a faszövetben található cellulózszerkezet jelentős belső mechanikai feszültséget hordozhat.

Szinte úgy működik, mint két ellentétes izom

A kutatás legérdekesebb eredménye akkor született, amikor megvizsgálták, hol képződik.

Amikor a növények a különleges berendezésbe kerültek, az eredeti oldalon leállt ennek a szövetnek a kialakulása. Ehelyett a törzs ellenkező oldalán kezdett képződni.

Ez az új szövet az eredetivel ellentétes irányú mechanikai erőt fejtett ki, és fokozatosan kiegyenesítette a korábban meghajlott törzset.

A mechanizmus ezért emlékeztet az állatok antagonista izompárjaira. Az emberi karban például a bicepsz és a tricepsz ellentétes működése teszi lehetővé a végtag pontos mozgatását. A fák természetesen nem rendelkeznek valódi izmokkal, de a húzófa egymással ellentétes irányú aktiválásával hasonló mechanikai eredményt képesek elérni.