A kutatás során meghajlított törzsű fiatal fákat olyan kísérleti berendezésbe helyeztek, amely megakadályozta, hogy érzékeljék a fényhez és a gravitációhoz viszonyított helyzetüket. A fák így egyedül a saját görbeségüket tudták érzékelni – írja a Phys.org.

A New Phytologist folyóiratban publikált eredmények azt mutatják, hogy a növények természetes körülmények között rendkívül pontosan érzékelik saját alakjukat, és ezt az információt a térbeli helyzetükre vonatkozó jelekkel kombinálva szabályozzák testtartásukat. Ez a képesség fontos szerepet játszik a fák ellenálló képességében olyan szélsőséges eseményekkel szemben, mint a viharok vagy a földcsuszamlások.

2012-ben egy, az INRAE kutatóit is magában foglaló kutatócsoport bizonyította, hogy a növények is rendelkeznek ezzel a képességgel. Ennek segítségével képesek szabályozni testtartásukat, és a lehető legegyenesebben tartani magukat. Az azonban mindeddig ismeretlen volt, hogy pontosan milyen biológiai mechanizmus áll e propriocepció által vezérelt folyamat mögött.

Kísérleti berendezés, amely megfosztja a növényeket minden érzékeléstől a propriocepción kívül

A növények a növekedésük irányát az általuk érzékelt tényezőkre reagálva szabályozzák. Ezek közé tartozik a gravitáció, a beérkező fény iránya és saját alakjuk, vagyis a propriocepció. Ahhoz, hogy a kutatók önmagában vizsgálhassák a propriocepciót, minden más ingert ki kellett zárniuk, amit a növények érzékelni képesek.

A gravitáció érzékelésének és a fény irányából származó hatásnak a kiküszöbölésére a tudósok egy speciálisan kialakított kísérleti berendezést használtak. A vizsgált fákat egy saját tengelye körül forgó vízszintes platformra helyezték, amely egy olyan gömb belsejében volt, amelyet egyszerre minden irányból érkező fény világított meg.

Húzottfa: „izom”, amely képes meghajlítani és kiegyenesíteni a növényeket

A kutatók először fiatal nyárfákat helyeztek vízszintes helyzetbe. A fák idővel felfelé görbültek, és csúcsaikat ismét függőleges helyzetbe hozták. Ezt a mozgást egy különleges faanyagtípus, a húzottfa kialakulása idézi elő. Ez izomhoz hasonlóan működik: összehúzódásával húzóerőt fejt ki a törzs felső oldalán, aminek hatására a törzs felfelé hajlik.

A következő hetekben a törzsek fokozatosan kiegyenesedtek, és visszatértek az egyenes formához. A tudósok megvizsgálták a kiegyenesedés során képződött faanyag szerkezetét. A törzs felső oldalán – ahol korábban a húzottfa kialakulása felfelé hajlította a törzset – a berendezés bekapcsolása után megszűnt a húzottfa képződése. Ezzel egyidejűleg a törzs másik oldalán minden tekintetben azonos faanyag kezdett kialakulni.