A növények magukhoz vonzhatják a rovarokat, hogy teljesítsék a kérésüket. Thom Dallimore, Szerző biztosított

Körülbelül 4.5 milliárd évvel ezelőtt a Föld szárazföldi felszíne kopár volt és élettelen. Még 2 milliárd évbe telne, amíg az első egysejtű szervezetek megjelennek az óceánban, beleértve az első algákat is Grypania spiralis, ami körülbelül akkora volt, mint egy 50 filléres darab.

A sok sejtből álló növények mindössze 800 millió éve léteznek. A szárazföldi túléléshez a növényeknek meg kellett védeniük magukat az UV-sugárzástól, és spórákat, majd magvakat kellett fejleszteniük, amelyek lehetővé tették számukra, hogy szélesebb körben elterjedjenek. Ezek az újítások hozzájárultak ahhoz, hogy a növények a Föld egyik legbefolyásosabb életformájává váljanak. Manapság növények a bolygó minden jelentősebb ökoszisztémájában megtalálhatók, és a tudósok évente több mint 2,000 új fajt írnak le.

David Attenborough új dokumentumfilmje A zöld bolygó a növényekre helyezi a reflektorfényt és azok inspiráló képességét. A közelmúltban csak egy példában a mérnökök sikeresen utánozták a szárnyas juharmag alakját tervezési új szélturbinák.

A növények sok titkot őriznek, amelyeket a tudósok még nem fedeztek fel. Íme azonban öt felfedezés, amelyek segítettek távoli zöld unokatestvéreinket új megvilágításban látni.

1. A növények „beszélnek” egymással

Természetesen a növények nem rendelkeznek hangszálakkal, így nem tudnak úgy beszélni, mint mi. De kémiai és elektronikus jeleket használnak a környezetükre adott válaszok összehangolására.

Amikor a növényi sejtek megsérülnek, mint például a fűnyíró által levágott fű, fehérjedarabokat bocsátanak ki, amelyeket a környező növények észlelhetnek. Ez olyan, mint egy szomszédságőrző rendszer: ha egy növényt megsérülnek, a többiek értesítik, hogy veszély fenyeget a közelben. Ez immunválaszt vagy más védekezést válthat ki.

Hasonlóképpen, a növények észlelhetik a beporzókat a közelükben, és vegyi anyagokat bocsátanak ki, hogy vonzzák őket. Ezek a jelek a növényeket nagyon bonyolult kommunikátorokká teszik.

2. A növények mozoghatnak

Alapos könyvében A mozgás ereje a növényekbenAz 1880-ban publikált Charles Darwin leírta a növények azon képességét, hogy távolodjanak vagy a fény felé mozduljanak el. A tudósok ezt fototropizmusnak nevezik. Ma már ismert, hogy a növények mozgását nem csak a fény irányítja, hanem a víz, a tápanyagok, valamint az állatok legeltetésére és más növények versenyére adott válasz is.

A növények a helyükön fagyottnak tűnhetnek, és ott maradnak, ahol a magvaik kicsíráznak. Valójában azonban a növények folyamatosan módosítják leveleiket, gyökereiket és szárukat, hogy javítsák túlélési esélyeiket. Például a szár árnyékolt oldala mindig hosszabbra nő, hogy a növény a fény felé nőjön a hormonok által közvetített folyamat során. A gyökerek ellentétes hatást fejtenek ki, amitől eltávolodnak a fénytől.

Egyes szélsőséges esetekben a növények akár egy egész erdőn át is mozoghatnak. A nomád szőlő a fatörzs aljától felfelé nő, majd leválik a talajról. Később léggyökereket vetnek le, és újra leereszkednek, lehetővé téve számukra mozogni a fák között.

3. A növények a világűrben növekedhetnek

Az űrbejárás és más bolygókon való élet gondolata régóta izgatja az emberi képzeletet. De nem találtak olyan bolygót, amelynek környezete megegyezett a Földdel. Tudjuk, hogy a növények szakértők a környezet módosításában, hogy megfeleljenek a bonyolultabb élet szükségleteinek. Ahogy a korai erdők fotoszintézisbe kezdtek, oxigénnel látták el a Föld légkörét, és CO2-t vontak le, így a bolygó vendégszeretőbbé vált.

Lehetséges, hogy a távoli bolygókon termesztett növények jobban megfelelnek az igényeinknek? A Szovjetunió és az Egyesült Államok közötti űrverseny során az 1950-es és 1960-as években a tudósok azt tanulmányozták, hogyan nőnek és fejlődnek a növények az űrben. Eddig a tudósok 17 különböző növényfajt termesztettek speciális kamrákban, köztük olyan növényeket, mint például kukorica, búza, paradicsom és saláta. A Föld növényeinek atmoszférán kívüli termesztése továbbra is nagy kihívások elé állítja, ideértve az űrrepülés során fellépő sugárzást és az űrben a Földhöz viszonyított gázmozgások különbségeit. Ha úgy gondolja, hogy nehéz otthon életben tartani egy növényt, próbálja meg az űrben.

A bolygó terraformálásának képessége – ami alkalmassá teszi az emberi életre – továbbra is megfoghatatlan. De a növénytudományban az elmúlt néhány évben elért jelentős előrelépés ez elérhető céllá tette ezt, talán a ma élő emberek élettartama alatt.

4. Minden tizedik növény más növényeken nő

A gyakran több tíz méter magasra tornyosuló élőlények a bolygó egyik legnagyobb élőlényei. A vörösfenyőfák például akár 100 méter magasra is megnőhetnek. A tudósok először majmok képzésével vagy képzett hegymászók bevonásával kezdték tanulmányozni magas erdei lombkoronaikat a minták gyűjtésére. Néhányan még puskákat is használtak a minták lelövésére.

A lombkoronakutatás csak az 1980-as években vált önálló tudományággá, a hegymászásból kölcsönzött kötélmászási technikák alkalmazásával. Később daruk, léggömbök és drónok csatlakoztak sok tudós eszköztárához. De miért kockáztatná az életét, ha felmászik egy fára? Mi van ott?

Becslések szerint legfeljebb A fajok 80% -a egy erdőben vagy az erdő lombkoronáját használják, vagy élik le egész életüket. Minden tizedik ismert edényes növényfaj – olyan faj, amely vénaszerű edényeket használ a víz és a tápanyagok szállítására a testében – más növények tetején nő.

Ezeket epifitáknak nevezzük. Nem paraziták, hanem gazdájukat használják fizikai támogatásra. Ez előnyt jelent az erdő alatti növényekkel szemben, ahol kevés a fény. A legtöbb orchidea fán nő, és egyetlen fa akár 50 epifitafajt is tartalmazhat. Ezek az epifiták gyakran több levelet bocsátanak ki, mint a gazdafájuk.

5. A növények globális változást jelezhetnek

Az élőlények nagyon érzékenyek a környezetük változásaira, és különösen a növényeket évszázadok óta használták ezeknek a változásoknak a kimutatására. Amikor ősszel a levelek színe megváltozik, az általában hűvösebb és sötétebb hónapok beköszöntét jelzi.

Egyes páfrányfajok különösen érzékenyek a helyi éghajlat változásaira. A filmes páfrányok a trópusi erdők árnyékos területein nőnek, általában a fák tövében vagy nedves sziklákon. Vízre és alacsony hőmérsékletre támaszkodnak, és jól jelzik a közelgő szárazságot és az emelkedő hőmérsékletet.

Az 1980-as évek óta a globális átlaghőmérséklet emelkedik a fosszilis tüzelőanyagok, például a szén elégetésének közvetlen eredményeként, amelyet a növények évmilliókkal ezelőtt, az erdők korai kialakulása során raktak le. A változások korát éljük, és annak megértése, hogy a növények hogyan reagálnak az éghajlatváltozásokra, segíthet felkészülnünk a jövőre.

A szerzőről

Sven Batke, biológia oktató, Edge Hill Egyetem

Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.

ING