Zašto je letnja dugodnevica tajni znak da drveće promeni strategiju rasta

Milenijumima je letnji solsticij obeležavao ključni trenutak u ljudskom kalendaru – prekretnicu prožetu mitologijom kada dani počinju da se kraćaju.

Razna verovanja uključuju biljke i drveće u ono što se dešava na najduži dan u godini ili što on treba da donese. Sada nauka sve više otkriva da drveće reaguje na ovaj nebeski događaj promenama u strategijama rasta i reprodukcije koje se javljaju odmah nakon najdužeg dana u kalendaru.

Studija daje nove uvide u to zašto se to dešava, sa implikacijama na to kako se šume mogu prilagoditi klimi koja se menja.

Iako je odavno poznato da biljke koriste dužinu dana, odnosno količinu dnevne svetlosti da bi pokrenule sezonske aktivnosti kao što je rast lišća, botaničari su nedavno počeli da se pitaju da li sam letnji solsticij, koji se dešava između 20. i 22. juna na severnoj hemisferi, može da deluje kao nebeski „startni pištolj“ za određene događaje.

Prošle godine, istraživači predvođeni prof. Mihalom Bogdžijevičem sa Univerziteta Adam Mickjevič u Poljskoj otkrili su da, bez obzira na to gde u Evropi bukve rastu, one naglo počinju da prate temperaturu tokom solsticija, što koriste da bi odredile koliko će semena proizvesti u narednoj godini.

Temperaturna osetljivost počinje tokom solsticija

Ako je toplo u danima posle solsticija, napraviće više cvetnih pupoljaka sledećeg proleća, što će dovesti do obilnog roda bukvica (bukvin žir, plod bukve) u jesen. Ali ako je u istom periodu hladno, možda neće biti roda uopšte.

„Prozor temperaturne osetljivosti otvara se tokom solsticija i ostaje otvoren oko 30 do 40 dana. Ne postoji drugi fenomen koji bi mogao tako čvrsto da ujedini bukve širom Evrope u isto vreme“, rekao je profesor Bogdžijevič.

Švajcarski istraživači su takođe nedavno otkrili da drveće u umerenim šumama južne hemisfere naizgled menja svoju strategiju rasta oko solsticija: toplo vreme pre ovog datuma ubrzava starenje lišća, dok više temperature posle njega usporavaju ovaj proces. To znači da je potrebno duže vreme da njihovo lišće postane smeđe u jesen, što dovodi do maksimuma njihovu sposobnost fotosinteze i rasta kada su uslovi povoljni.

Najnovija studija, objavljena u stručnom časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences, pruža drugačiji uvid u vezu između drveća i letnjeg solsticija.

Dr Viktor van der Merš i dr Elizabet Volkovič sa Univerziteta Britanske Kolumbije u Vankuveru, u Kanadi, analizirali su 1.000 godina temperaturnih zapisa širom Evrope i Severne Amerike, kombinujući ih sa projekcijama buduće klime. Njihovi nalazi ukazuju na to da drveće dostiže svoj termički optimum – temperaturni opseg u kojem se njihovi fiziološki procesi najefikasnije odvijaju – oko letnjeg solsticija. Zanimljivo je da je ova tačka maksimuma ostala stabilna tokom vekova.

„U Španiji optimalni period pada nešto ranije, a u Skandinaviji je nešto kasnije – u proseku širom Evrope i Severne Amerike, letnji solsticij izgleda da je optimalno vreme za donošenje odluka kod biljaka. Ovo je bilo veliko iznenađenje jer su najtopliji dani obično u julu ili avgustu – nisu oko letnje dugodnevice“, rekao je Van der Merš.

Ako se solsticij stalno poklapa sa vrhuncem uslova za rast, moglo bi imati evolutivnog smisla da ga biljke koriste kao znak – posebno zato što se čini da je ova termalna „slatka tačka“ ostala stabilna tokom vremena.

„Biljke uvek pokušavaju da pronađu ravnotežu između rizika i mogućnosti. Što više odmiče vegetaciona sezona, lakše im je da znaju da li će godina biti dobra ili loša, ali takođe ima sve manje vremena da se ove informacije iskoriste“, objasnio je Van der Merš.

Trenutak za promenu strategije

Solsticij izgleda predstavlja kritičnu prekretnicu u ovom procesu donošenja odluka. „Ima smisla da u ovom trenutku menjaju jednu strategiju rasta drugom.“

Međutim, pitanje da li osećaju promenu u dužini dana ili idealnu temperaturu ostaje otvoreno.

Dok istraživači poput Bogdžijeviča istražuju kako drveće detektuje promene u dužini dana oko solsticija, Van der Merš smatra da temperatura možda igra veću ulogu nego što se ranije smatralo: „Možda ne osećaju solsticij, već su im važni obrasci akumulacije temperature oko ovog datuma“.

Ipak, pošto postoji jaka korelacija između temperature i dužine dana, Van der Merš naglašava da je potrebno mnogo više istraživanja da bi ovi složeni signali mogli da budu razjašnjeni: „Takođe je moguće da se oslanjaju na kombinaciju letnjeg solsticija i termalnih signala kako bi optimizovali rast i vreme reprodukcije“.

Razumevanje mehanizma je važno, jer bi moglo imati implikacije na to kako se šume prilagođavaju klimatskoj krizi.

„Ako biljke koriste signale toplote umesto dužine dana, to bi mogla biti dobra stvar, jer bi mogle imati bolju sposobnost da se prilagode lokalnim uslovima životne sredine. Međutim, ako se oslanjaju na dužinu dana, solsticij će uvek biti fiksiran na datum oko 21. juna, tako da postoji manja fleksibilnost“, poručio je Van der Merš.