Felfedezték a növények rejtett kapcsolóját, amely szabályozza a faanyag képződését

A fák és a fás szárú növények különleges képessége, hogy évről évre új farétegeket hoznak létre. Ez a folyamat nemcsak a növények növekedését biztosítja, hanem a Föld egyik legfontosabb természetes szénraktárát is létrehozza. A tudósok most egy olyan molekuláris szabályozó rendszert azonosítottak, amely kulcsszerepet játszik abban, hogy a növények mikor és milyen intenzitással kezdenek fát építeni.

A kutatás szerint két sejtfelszíni receptor összehangolt működése irányítja a kambium aktivitását. Ez az eddig ismeretlen szabályozó mechanizmus új lehetőségeket nyithat az erdőgazdálkodásban, a fenntartható faanyag-termelésben és a klímavédelemben is.

A kambium a fák „növekedési motorja”

A fás szárú növények vastagodását egy vékony sejtréteg, a kambium biztosítja. Ez folyamatosan új sejteket hoz létre: befelé farészt (xilém), kifelé háncsrész (floém) képződik.

A xilém alkotja a faanyag legnagyobb részét. Ez szállítja a vizet és az ásványi anyagokat a gyökerektől a lombkoronáig, miközben mechanikai tartást is ad a növénynek. Minél aktívabb a kambium, annál több faanyag képződik, és annál nagyobb mennyiségű szén-dioxid kötődik meg hosszú időre a növényi szövetekben.

Két receptor együtt működik

A kutatók kimutatták, hogy a kambium működését nem egyetlen gén irányítja, hanem két receptor összehangolt jelátviteli rendszere szabályozza.

Ez a két fehérje érzékeli a növény fejlődési állapotát és a környezetből érkező jeleket, majd ezek alapján dönt arról, hogy a kambium milyen ütemben termeljen új faanyagot. Korábban ismert volt, hogy ezek a jelátviteli útvonalak szerepet játszanak a növekedésben, de most először sikerült bizonyítani, hogy egymással szoros együttműködésben működnek.

A klímavédelem szempontjából is fontos lehet

A faanyag nem csupán építőanyag, hanem a légkörből kivont szén egyik legnagyobb természetes raktára.

A fák fotoszintézis során szén-dioxidot vesznek fel, majd annak jelentős részét cellulóz formájában a törzsükben tárolják akár évtizedeken vagy évszázadokon keresztül. Ha a kutatók jobban megértik, hogyan szabályozható ez a folyamat, hosszú távon olyan fafajták is nemesíthetők, amelyek gyorsabban növekednek vagy hatékonyabban kötik meg a szenet.

Nemcsak az erdőgazdálkodás profitálhat

A felfedezés ipari szempontból is jelentős lehet.

A papíripar, az építőipar és a bioalapú anyagok gyártása nagymértékben függ a faanyag tulajdonságaitól. Ha pontosabban szabályozhatóvá válik a cellulóz képződése, a jövőben olyan növények fejleszthetők, amelyek jobban megfelelnek az egyes ipari felhasználásoknak.

A kutatók ugyanakkor hangsúlyozzák, hogy ez még alapkutatás. A gyakorlati alkalmazások előtt további vizsgálatokra lesz szükség.

Magyarország számára is érdekes lehet

Hazánkban az erdők a teljes terület mintegy egyötödét borítják, és egyre nagyobb szerepet kapnak a klímavédelmi stratégiákban.

Az erdőtelepítések, az őshonos fafajok megőrzése és az erdők ellenálló képességének növelése egyaránt fontos cél. Az ilyen kutatások hosszabb távon hozzájárulhatnak ahhoz, hogy jobban megértsük, miként lehet fenntartható módon növelni a faanyag-termelést úgy, hogy közben az erdők ökológiai értéke is megmaradjon.