Как известно, большинство живых организмов адаптируют своё поведение к смене дня и ночи. Биологические ритмы существуют не только у людей и животных, но и у растений. Например, многие цветы раскрываются по утрам и закрывают лепестки ночью – это отмечал ещё в 18 веке шведский естествоиспытатель и медик Карл Линней. А Чарльз Дарвин изучал, в том числе, изменение движений листьев и стеблей по вечерам, не сомневаясь, что растения, как и люди, способны "засыпать".
Исследователи использовали лазерные сканеры для изучения биоритмов деревьев.
Фото Kenneth Enstad/Flickr.
Однако все подобные исследования были ориентированы на небольшие – садовые или горшковые – растения. Недавняя же работа европейских учёных показала, что не только цветы, но и деревья меняют своё "поведение" в ритме "день-ночь".
Команда исследователей из Австрии, Финляндии и Венгрии измерила так называемое "движение сна" взрослых деревьев, используя лазерное сканирование при помощи инфракрасного света, который отражается от листьев. Оказалось, что деревья действительно отдыхают по ночам.
"Наши результаты показывают, что все деревья опускают ветки в течение ночи. Можно заметить изменение позиции листьев и ветвей, — отметил один из авторов исследования Ээту Путтонен (Eetu Puttonen) из Финского геопространственного научно-исследовательского института. – Изменения не слишком велики: деревья высотой в среднем около пяти метров опускают ветки только на 10 сантиметров, но процесс этот имеет систематический характер".
Чтобы исключить влияние погодных условий и местоположения, эксперимент был проведен дважды с двумя разными видами берёз – в Финляндии (14 сканирований) и в Австрии (77 сканирований). Оба испытания были сделаны незадолго до или после солнечного равноденствия, в спокойных условиях – при отсутствии ветра или конденсации.
В ночное время (слева) ветви деревьев свисают больше, чем в течение дня (справа). Это видно даже невооружённым взглядом.
Иллюстрация Technische Universitat Wien.
Учёные выяснили, что ветви, а также листья на них обвисали постепенно, самое низкое положение отмечалось за пару часов до восхода солнца. Утром деревья возвращаются в исходное положение в течение нескольких часов. Правда, пока ещё не ясно, как именно деревья "просыпаются" – непосредственно от солнечного света или же в соответствии со своим внутренним ритмом.
"Нельзя забывать, что движение растений всегда тесно связано с водным балансом отдельных клеток, который зависит от наличия света и фотосинтеза", — подчеркнул соавтор научной работы Андраш Злинский (András Zlinszky) из Центра экологических исследований Венгерской академии наук.
Теперь для лучшего понимания ночных и дневных ритмов деревьев учёные хотят провести более масштабные эксперименты с другими деревьями (первые на очереди тополя и каштаны) с учётом местного и регионального климата и площадей насаждений (от садового участка до леса), а также отследить влияние влаги на изменение биоритмов.
Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Plant Science.
