Aktualności
Badania
11 Marca
Źródło: www.lasy.gov.pl
Opublikowano: 2024-03-11

Naukowcy z UAM zbadali wpływ pogody na reprodukcję buków w Europie

Maksymalna względna długość dnia w przesileniu letnim stanowi astronomiczną wskazówkę, która umożliwia synchroniczną reprodukcję buków w skali całej Europy – ustalił międzynarodowy zespół kierowany przez dr. hab. Michała Bogdziewicza w Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu.

Związkowi między pogodą i synchroniczną reprodukcją buków w skali całej Europy postanowił przyjrzeć się międzynarodowy zespół badaczy z Polski, Francji, Wielkiej Brytanii, Holandii i Nowej Zelandii. Jego liderem jest dr hab. Michał Bogdziewicz z Wydziału Biologii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu. Przed dwoma laty został laureatem prestiżowego ERC Starting Grant, w ramach którego od ubiegłego roku kieruje Centrum Biologii Lasu utworzonym na poznańskiej uczelni. Zajmuje się ekologią lasów, biologią lat nasiennych (czyli takich, w których drzewa produkują wyjątkowo dużo nasion) i wpływem zmian klimatu na reprodukcję drzew.

Zainspirowały nas niedawne badania opublikowane w Science. Badacze ze Szwajcarii odkryli, że wpływ temperatury na obumieranie liści zmienia się w zależności od tego, czy rozpatrujemy okres przed czy po przesileniu letnim. Przesilenie letnie to najdłuższy dzień w roku, który zawsze ma miejsce tego samego dnia, jednocześnie na całej półkuli – tłumaczy dr Valentin Journé, badacz pracujący na Uniwersytecie im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, który kierował analizą.

Kontynentalna synchronizacja lat nasiennych jest wypadkową synchronizacji pogody. Wymaga jednak, aby wszystkie rośliny reagowały na zmienność pogody jednocześnie. Badania na UAM pozwoliły na odkrycie istnienia astronomicznej wskazówki, która umożliwia tak precyzyjną synchronizację – jest to maksymalna względna długość dnia w przesileniu letnim.

Wiele roślin wieloletnich nie produkuje nasion regularnie. Zamiast tego, przeplatają lata gdy nasion jest niewiele lub nie ma ich wcale, z latami gdy nasion jest tak wiele, że uginają się pod nimi gałęzie. Co niesamowite, te międzyroczne wahania są zsynchronizowane między poszczególnymi roślinami i często obejmują setki, a nawet tysiące kilometrów. Regionalna synchronizacja produkcji nasion przez miliony drzew oznacza, że w roku, gdy produkcja nasion jest duża, ogromna ilość zasobów staje się dostępna dla ich konsumentów na większości kontynentu. Po latach obfitej reprodukcji zazwyczaj następują lata głuche, gdy nasion nie ma, prowadząc w efekcie do klęski głodu. Synchroniczny cykl obfitości i niedoboru nasion wywołuje daleko idące zmiany w sieciach troficznych, obejmujące ogromne wahania liczebności populacji gryzoni, migracje zwierząt oraz wzrost liczby zachorowań na choroby przenoszone przez dzikie zwierzęta – opisują badacze.

Regionalna synchronizacja produkcji nasion jest wynikiem przestrzennej synchronizacji pogody. Rośliny używają wskazówek pogodowych (na przykład gorącego lata), aby przystąpić do reprodukcji. Ponieważ pogoda jest przestrzennie zsynchronizowana, prowadzi to do synchronizacji w produkcji nasion. Co ważne, gatunki charakteryzujące się największą przestrzenną synchronizacją lat nasiennych osiągają to, ponieważ rośliny oddalone od siebie o setki kilometrów „czytają” temperaturę jednocześnie. Interesującym przykładem jest buk europejski. Buki w Hiszpanii, Wielkiej Brytanii, Szwecji, Rumunii, Polsce czy Grecji wszystkie decydują o reprodukcji w oparciu o pogodę w czerwcu i lipcu. Zachowują ten sam rytm pomimo znacznych różnic klimatycznych między gorącą Hiszpanią a zimną Szwecją. Jest to o tyle zaskakujące, że wiele innych procesów, takich jak np. rozpoczęcie kwitnienia, z zasady rozpoczyna się szybciej w cieplejszym klimacie. Jak buki koordynują „czytanie” pogody pomimo tak ogromnego oddalenia?

Naukowcy przyglądali się szczegółowym zmianom w poziomie reakcji buków na temperaturę i stwierdzili, że drzewa w całej Europie nagle zaczynają „czytać” temperaturę dwudziestego pierwszego czerwca, właśnie po przesileniu letnim.

Nagła reakcja buków jest naprawdę niezwykła. Gdy dzień zaczyna się skracać po przesileniu letnim, buki we wszystkich zakątkach Europy otwierają swoje „okno wrażliwości”. To, co naprawdę rzuca na kolana, to fakt, że zmiana długości dnia w tym czasie jest naprawdę niewielka – mówimy o kilku minutach w ciągu tygodnia. Drzewa zdają się jednak być w stanie rozpoznawać tę różnicę – przekonuje dr Jakub Szymkowiak z UAM.

Kontynentalna synchronizacja lat nasiennych jest wypadkową synchronizacji pogody. Wymaga jednak, aby wszystkie rośliny reagowały na zmienność pogody jednocześnie. Badania zespołu dr. hab. Michała Bogdziewicza pozwoliły na odkrycie istnienia astronomicznej wskazówki, która umożliwia tak precyzyjną synchronizację – jest to maksymalna względna długość dnia w przesileniu letnim. I to właśnie tę wskazówkę wykorzystuje buk europejski, generując wydarzenie ekologiczne o największej synchronizacji przestrzennej na kontynencie. Publikacja na ten temat ukazała się na łamach czasopisma Nature Plants.

źródło: UAM

Dyskusja (2 komentarze)
  • ~Botanik 11.03.2024 09:57

    Bardzo ciekawe badania dotyczące reprodukcji buka, ale nie rozumiem dlaczego ich ilustracją jest dąb burgundzki Quercus cerris.

    • ~edytor 11.03.2024 10:16

      Dziękujemy za czujność. Podmienione.