Деревья используют летнее солнцестояние как природный календарь для роста и размножения

Исследования показывают, что летнее солнцестояние (21 июня) является важным сигналом для растений. Деревья могут использовать самый длинный день в году как ключевой маркер для своих циклов роста и размножения.

Влияние на рост и подготовку к зиме

• В холодных регионах деревья после солнцестояния замедляют создание новых клеток древесины и направляют энергию на завершение уже сформированных, но незрелых клеток.
• Это необходимо, чтобы успеть завершить строительство клеток до зимы, так как незавершённые клетки повреждаются морозом и становятся бесполезными для транспортировки воды в следующем году.

Регулировка осеннего старения листьев

• Деревья используют солнцестояние для точной настройки процесса старения (сенесценции) листьев, что позволяет им реабсорбировать питательные вещества перед листопадом.
• Спутниковые наблюдения и эксперименты показывают:
  • Более тёплые температуры до солнцестояния приводят к более раннему началу пожелтения листьев осенью.
  • Более тёплые температуры после солнцестояния замедляют процесс старения, продлевая период фотосинтеза в тёплые годы.

Синхронизация размножения (явление «мастинга»)

У таких деревьев, как европейский бук, наблюдается мастинг — резкое колебание урожайности семян от года к году. Это синхронная стратегия для защиты от вредителей (например, моли Cydia fagiglandana).

• Ранее было известно, что мастинг происходит после тёплого лета.
• Исследование 2024 года показало, что деревья используют солнцестояние как фиксированную точку отсчёта:
  • Только температуры в недели после солнцестояния определяют урожай семян в следующем году.
  • Погодные условия до солнцестояния не имеют значения.
• Этот механизм позволяет букам по всей Европе синхронно оценивать условия: тёплый период после солнцестояния запускает мастинг на следующий год, а холодный — приводит к отказу от размножения.

Текущие исследования и механизмы

• Учёные проверяют эту гипотезу, манипулируя температурой ветвей бука до и после солнцестояния в разных местах Европы.
• Предварительные данные указывают, что гены, связанные с цветением, активируются именно в период летнего солнцестояния.
• Растения обладают молекулярными механизмами (циркадными ритмами) для обнаружения малейших изменений в продолжительности дня, что и лежит в основе такой синхронизации.

Прогноз: Если в течение месяца после солнцестояния будет тепло, то осенью следующего года можно ожидать обильного урожая семян бука на локальном уровне и по всей Великобритании, Северной и Центральной Европе.