Solstițiul de vară este „calendar natural” pentru copaci. Cum îi ajută cea mai lungă zi din an?

Copacii folosesc solstițiul de vară drept calendar natural. Oamenii sărbătoresc solstițiul de vară cu ritualuri elaborate încă din preistorie. Însă nu suntem singura specie care tratează data de 21 iunie ca fiind specială. Studii recente arată că și plantele, în special arborii, folosesc acest moment ca reper biologic important.

Copacii folosesc solstițiul de vară drept calendar. Cercetări recente sugerează că arborii folosesc cea mai lungă zi din an ca pe un fel de „memento” calendaristic pentru a-și regla ritmurile de creștere și reproducere.

• Specia din Insulele Galapagos care pare să evolueze în sens invers
• O „bulă” de apă rece sfidează încălzirea oceanelor. Care este explicația?

De exemplu, în regiunile reci, în preajma solstițiului, arborii încetinesc formarea de noi celule lemnoase și își concentrează energia pentru a finaliza celulele deja începute. Acest proces le permite să finalizeze structura celulară înainte de venirea iernii. Celulele neterminate sunt vulnerabile la îngheț și, dacă sunt distruse, nu mai pot transporta apă în sezonul următor.

Iată modul în care copacii folosesc solstițiul de vară drept calendar!

În mod similar, solstițiul este folosit de arbori pentru a sincroniza senescența, adică procesul de „închidere” a frunzelor înainte de toamnă. Prin senescență, copacii își retrag nutrienții esențiali din frunze înainte ca acestea să cadă. Temporizarea acestui proces este esențială: dacă începe prea devreme, copacul pierde lumină solară; dacă începe prea târziu, frunzele verzi pot fi distruse de îngheț și nutrienții se pierd.

Observațiile prin satelit și experimentele controlate în sere arată că temperaturile ridicate dinaintea solstițiului determină o toamnă mai devreme, cu frunze care se usucă mai repede. În schimb, temperaturile ridicate de după solstițiu încetinesc senescența.

Asta înseamnă o tranziție mai lungă de la frunze verzi la complet arămii, ceea ce permite ca fotosinteza să continue mai mult în anii călduroși, maximizând resursele disponibile.

Totuși, nu toți oamenii de știință sunt convinși. Dintr-o perspectivă evolutivă, solstițiul poate să nu fie cel mai potrivit reper pentru toate regiunile. În pădurile din nordul extrem, de exemplu, frunzele apar abia la începutul lunii iunie, deci doar cu câteva zile înainte de solstițiu. Sezonul de creștere poate continua până în octombrie, așa că, pentru acești arbori, ar fi ineficient să înceapă „închiderea” ciclului atât de devreme.

Totuși, există un consens mai mare atunci când vine vorba de reproducerea plantelor.

Fenomenul de „masting”

La multe specii de arbori, mai ales în regiunile temperate, producția de semințe variază masiv de la an la an, fenomen cunoscut sub numele de „masting”. Un fag matur poate produce sute de mii de semințe într-un an de abundență (un an de „mast”) și poate sări complet peste reproducere în alți ani.

Fagii își coordonează producția de semințe la scară largă, uneori chiar continentală, pentru a-și proteja șansele de reproducere.

De exemplu, o mică molie numită Cydia fagiglandana depune ouă în florile de fag. Larvele eclozate mănâncă și distrug semințele. Alternanța dintre ani săraci și ani bogați în semințe ajută la ținerea sub control a numărului de insecte. În Marea Britanie, pierderea de semințe din cauza acestor molii este de obicei sub 5%, tocmai datorită acestor cicluri. Însă dacă arborii nu sunt sincronizați între ei, pierderile pot ajunge la peste 40%.

De zeci de ani știm că evenimentele de masting au loc în anul de după o vară caldă, când temperaturile ridicate stimulează formarea mugurilor florali. Mai mulți muguri înseamnă, de regulă, o recoltă mai bogată de semințe în toamnă.

Copacii folosesc solstițiul de vară pentru reproducere

Totuși, a rămas un mister: cum reușesc fagii de pe întregul continent să sincronizeze aceste evenimente? Studiile arată că factorul declanșator nu este temperatura de dinainte de solstițiu, ci cea de după. Oriunde temperaturile sunt peste medie în săptămânile următoare solstițiului, este probabil ca anul următor să fie unul de masting. Solstițiul este, așadar, „semnalul” pe care fagii îl folosesc pentru a începe „măsurarea” temperaturii relevante.

Această strategie le permite să decidă, la nivel continental, dacă să investească într-un an de reproducere intensă sau să îl sară. Folosirea unui reper fix precum solstițiul este cheia sincronizării și a succesului reproductiv.

Aceste concluzii se bazează pe observații făcute în zeci de păduri europene. În prezent, mai multe grupuri de cercetare din Europa colaborează pentru a testa acest fenomen, manipulând temperatura ramurilor de fag înainte și după solstițiu în diverse locații. Cercetările arată că genele responsabile de înflorire se activează la solstițiul de vară.

De asemenea, studiile privind ritmurile circadiene ale plantelor arată că acestea pot detecta și răspunde la schimbări infime în durata zilei, mecanismul care stă la baza acestor sincronizări spectaculoase.

Dacă vremea se menține caldă în următoarea lună, există șanse mari ca fagii din zona ta să aibă o recoltă bogată de semințe la toamnă. Și nu doar local: același lucru ar putea fi valabil în toată Marea Britanie, dar și în Europa Centrală și de Nord, scrie Phys.org.

Vă recomandăm să citiți și:

Un posibil tratament pentru autism ar fi fost descoperit la maimuțele rhesus

Ploșnițele par să aibă o rezistență genetică la pesticide

Test de cultură generală. Ce mănâncă greierii?

Vești bune: populațiile de țestoase marine din lume au început să-și revină