Что заставляет листья распускаться весной?
Весной деревья переходят от видимого безжизненного состояния к взрыву новой жизни. Как объясняет профессор Малкольм Кэмпбелл, это результат сложной программы, выработанной деревьями за десятки тысяч лет, которая зависит от нескольких факторов в течение года.
Как запускается весенний рост?
Программа закладывается осенью. Два ключевых фактора — длина дня и температура.
- Осенью наиболее важен день (или ночь). Удлиняющаяся ночь служит сигналом для растения начать "отключение" и перейти в состояние покоя.
- В тропиках или низких широтах, где изменение длины дня не так выражено, сигналами могут служить понижение температуры или снижение доступности воды.
Сформировавшаяся зимняя почка защищает растущие ткани и запрограммирована на рост весной при правильных условиях.
Почему сроки распускания листьев меняются год от года?
Программа включает "холодовое требование" — необходимость пережить минимальное количество холодных дней. После выполнения этого требования и при наступлении достаточно теплых дней почки распускаются. Оба условия обязательны.
- Пример 2010 года: Осень 2009 года была достаточно холодной, деревья выполнили "холодовое требование" зимой, а весной достаточно рано наступили теплые дни, что привело к раннему распусканию почек.
- Задержка в этом году (2011): Возможные причины:
- Теплая осень 2010 года могла нарушить сигнал к переходу в состояние покоя.
- Недостаточно длительная серия теплых дней весной 2011 года для выхода из состояния покоя, даже если "холодовое требование" было выполнено.
Деревья не начнут рост, пока не получат правильные сигналы.
Могут ли деревья адаптироваться к глобальному потеплению?
Деревья способны адаптироваться к значительным климатическим изменениям, как это было в прошлые ледниковые периоды, но на это уходили тысячи лет. Проблема сегодня — в сжатых временных масштабах современных изменений климата. Деревья, не способные быстро мигрировать, могут не успеть приспособиться.
Исследования Университета Торонто (U of T)
Учёные U of T изучают молекулярные механизмы этих процессов:
- Группа профессоров Питера МакКорта, Даррелла Десво, Ника Проварта и Шона Катлера детально изучила механизм восприятия гормонов, которые сигнализируют растению о необходимости "отключиться".
- Лаборатория профессора Кэмпбелла изучает гены, активируемые в ответ на такие сигналы, в частности, на доступность воды, чтобы понять молекулярные пути, контролирующие сбрасывание и рост листьев.
Эти исследования, использующие инструменты, аналогичные исследованиям в персонализированной медицине человека, важны для понимания и защиты здоровья лесов и сельскохозяйственных культур.