Főoldal » Mitől nyílnak a virágok?

Mitől nyílnak a virágok?

MEGOSZTÁS

Ha tetszett a cikk, akkor nyugodtan oszd meg ismerőseiddel, valószínű ők is örülni fognak neki.

Április végére már elmúlt a kora tavaszi virágok ideje, a téltemető és a hóvirág rég elhervadtak, közeledik az orgona és a gyöngyvirág hava, míg a budai imola bimbójára még várni kell, az őszi kikericsnek is csak a levelei látszódnak. Az “örökké szép” százszorszép viszont mindegyikkel együtt virágzik. A virágok számára előnyös, hogy nem egyszerre nyílnak valamennyien, az egy fajba tartozók azonban pórul járnának, ha nem összehangoltan virítanának. De honnan tudják a növények, mikor kell virágozniuk? Az egyes fajok között nagy különbségek akadnak ebből a szempontból, sok részlet még a tudomány számára sem tisztázott, de ismertek olyan mechanizmusok, melyek segítségével a növények “el tudják dönteni”, alkalmasak-e a körülmények a virágzáshoz.

Puccini Bohéméletének hősnője, Mimí egy áriában mutatkozik be szomszédjának, Rodolphe (olaszul Rodolfo) költőnek. Elmeséli, hogy varrólányként virágok hímzésével foglalkozik. Ezek a virágok sajnos nem illatoznak úgy, mint szobájában az a rózsa, melynek szirmait az áprilisi napsugár bontja ki apránként. De mitől virágzik a rózsa? És a többi növény?

A növényeknek valahogy a külső körülményekhez kell igazítaniuk virágzásukat, meg kell találniuk a legmegfelelőbb időpontot a virágba boruláshoz. Ennek egyik módja a nappalok hosszúságának mérése, ily módon meg lehet találni a virágzás számára kedvező időszakot. Az ezt a stratégiát követő növények a virágzás időpontjának szempontjából fotoperiodikusan érzékeny (tehát az éjszakák és a nappalok hosszára reagáló) fajok.

Aszerint, hogy milyen hosszú nappalok szükségesek a virágzásukhoz, a növényeket különböző csoportokba lehet sorolni. A rövidnappalos növények (krizantém, kávé, szamóca, békalencse) virágai bizonyos nappalhosszúság alatt, a hosszúnappalosak (szegfű, zab, lóhere, harangvirág) adott nappalhosszúság fölött nyílnak. Vannak speciális igényű fajok, a cukornád egyik fajtájaa megvilágítás 12 és 14 óra közötti időtartama mellett virágzik, mások viszont (hibiszkusz) pont a köztes sávban nem nyílnak, rövidebb és hosszabb nappalok mellett igen (ambifotoperiódusos növények). A legtöbb növény – és ilyen a tök meg a paradicsom mellett a rózsa is – virágzásának idejét azonban nem a megvilágítás időtartama befolyásolja, ezek a neutrális fajok.

[token node title-raw]

A krizantém  jellegzetes rövidnappalos növény. Forrás: http://www.thompson-morgan.com/flowers/flower-plants/perennial-and-biennial-plants/chrysanthemum-decorative-mixed/p90001TM

Ez utóbbiaknál a belső szabályozó mechanizmusok mellett a külső hőmérsékleti információk (melyek a nappalhosszúságra reagáló fajoknál is fontosak lehetnek, hiszen így lehet megkülönböztetni az azonos időtartamú megvilágítottságot biztosító tavaszi napokat az ősziektől) juthatnak döntő szerephez. Ilyen a téli hideg periódus, sok növény ennek hatására kerül virágzásra kész állapotba. Ez a vernalizáció jelensége.

A neutrális növények virágzásának megértését azonban igencsak megnehezíti a belső szabályozottság nehéz vizsgálhatósága, ezért a kutatók elsősorban a fotoperiodikusan érzékeny fajokkal foglalkoznak.

Melyek valójában nem is a nappalok, hanem az éjszakák hosszát mérik. Ezt a világos és sötét napszak időtartamának kísérletes változtatásával lehetett igazolni. A rövidnappalos növények hosszú nappalon is virágot hoztak, ha a mesterséges éjszaka is hosszú volt. Ugyanakkor rövid fényes és sötét időszakok mellett nem nyíltak. A hosszúnappalos fajok pont fordítva viselkedtek.

[token node title-raw]

A rövid-, illetve hosszúnappalos növények az éjszaka hosszúsága szerint virágoznak. Az éjszaka közepén felvillanó zavaró fény megszakítja a sötét időszakot, így a növények ebben az esetben rövidnek érzékelik az éjjelt.

Forrás: http://terra.dadeschools.net/Books/Biology/BiologyExploringLife04/0-13-115075-8/text/chapter22/concept22.3.html

Hogyan érzékelik a növények a sötét és világos napszakokat? Fényérzékeny fehérjékkel, fitokrómokkal rendelkeznek. A legtöbb növényben ezek éjszaka inaktívak, nappali fény hatására kerülnek élettanilag aktív állapotba. Utóbbi formában a növények legkülönbözőbb működéseiért felelős géneket szabályoznak. Így a virágzás végbemenetéhez szükséges fehérjék szintézise is függ tőlük.

Kísérletek támasztják alá, hogy a fitokrómok nemcsak közvetlenül szabályozzák a virágok keletkezését, hanem ciklikus folyamatok beállítása is kapcsolódik hozzájuk. Ezek között központi szerepet tölt be a növény belső órája, egy endogén cirkadián  oszcillátor (belső ritmikus rendszer, melynek periódusideje körülbelül egy nap), mely negatív visszacsatoláson alapuló önszabályozó rendszer, és a sejtek számos működését vezérli. Így a fény virágzást elindító hatását, a receptorok fényérzékenységét is szabályozza.

[token node title-raw]

A központi óra működésének váza. Forrás: http://www.howplantswork.com/

A virágzás kezdetét jelentő fenti folyamatok a levélben játszódnak le, az információnak innen kell eljutnia a hajtáscsúcsba, ahol a virág képződése ténylegesen megindulhat.  A kísérleti eredmények szerint kell lennie valamilyen, ezek között a szervek, szervrészek között a szállítószövetben közlekedő közvetítő anyagnak. Ezt a feltételezett anyagot – a “florigént” – azonban mindezidáig nem sikerült azonosítani. Az is feltételezhető, hogy gátló anyagok is szerephez jutnak a szabályozás során, illetve több serkentő molekula jelenléte is szükséges lehet a folyamat beindulásához.

A virágzás folyamatának számos lépcsőfoka ismeretlen még, és az egyes virágzási típusokba tartozó növények között is jelentős különbségek akadnak. Annyi azonban bizonyos, hogy a fő események, lépcsőfokok megegyeznek a vizsgált növények között, típustól függetlenül. A többi feltárása még a kutatók dolga, szerencsére a virágok enélkül is tudják, mikor nyíljanak.

[token node title-raw]

Források:

Növényélettan. Növekedés és fejlődésélettan. Szerkeszette: Erdei László. Szeged, 2004.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0926669094900329

http://en.wikipedia.org/wiki/Photoperiodism

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rosa_Love01.jpg

http://msucares.com/lawn/garden/msgardens/03/030331.html

MEGOSZTÁS

Ha tetszett a cikk, akkor nyugodtan oszd meg ismerőseiddel, valószínű ők is örülni fognak neki.

HOZZÁSZÓLÁS

Ha nem hagy nyugodni az, amit a cikkben olvastál, akkor nyugodtan írd meg kérdésed vagy észrevételed kommentbe. Így szerzőnk könnyen tud neked válaszolni.