Šis gebėjimas, moksliškai vadinamas fotoperiodizmu, yra vienintelė priežastis, kodėl per netikėtą sausio atlydį javai staiga nepradeda plaukėti.
Kodėl augalai nepasitiki termometru?
Gamta yra atsargi inžinierė – ji mėgsta dvigubą apsaugą. Įsivaizduokime hipotetinę situaciją: sausio viduryje į Lietuvą atkeliauja anomali šiluma, termometras savaitę rodo +10°C (kas jau nebėra visai iš fantastikos srities).
Jei augalas vadovautųsi tik termometru, jis „pagalvotų“, kad atėjo pavasaris, pradėtų stiebtis, eikvoti energiją ir... neišvengiamai žūtų nuo pirmo sugrįžusio vasario speigo. Kad taip neįvyktų, augalai evoliucijos eigoje išmoko vieną svarbią pamoką: temperatūra meluoja. Ji gali būti apgaulinga. Tačiau vienas dalykas mūsų planetoje yra absoliučiai stabilus, matematiškai tikslus ir nekintantis tūkstančius metų – tai dienos ir nakties santykis.
Tai yra vienintelis rodiklis, kuriuo augalas gali pasitikėti 100 procentų. Todėl net ir per šilčiausią sausį kvietys „žino“, kad dar ne laikas, nes naktis vis dar per ilga.
Nakties sargas: kaip veikia augalo laikrodis?
Čia slypi įdomiausias mokslo faktas, kurį dažnai pamiršta net patyrę agronomai: nors mes tai vadiname „dienos ilgumo“ matavimu, iš tikrųjų augalai matuoja nakties ilgį.
Jų lapuose yra specialūs baltymai-receptoriai (fitochromai), kurie veikia kaip mikroskopinis smėlio laikrodis. Dieną, veikiant šviesai, jie yra vienos formos, o tamsoje lėtai, bet labai tiksliai virsta į kitą formą.
Įsivaizduokite tai kaip advento kalendoriaus langelį, kurį augalas bando atidaryti kiekvieną naktį. Jei naktis pakankamai ilga (kaip dabar, gruodį), „smėlio laikrodis“ spėja išbyrėti iki galo, ir augalas gauna signalą: „Tamsa vis dar trunka ilgai. Langelis uždarytas. Lik ramybėje“. Bet kai pavasarį naktys ima trumpėti, procesas nutrūksta nepasibaigęs. Augalas supranta – naktis sutrumpėjo, vadinasi, saulė aukščiau, artėja pavasaris. Tai atidaro paskutinį „kalendoriaus langelį“ – aktyvuojami augimo ir žydėjimo genai.
Geografinė painiava: kodėl svarbi kilmė?
Šis „išmanusis kalendorius“ paaiškina vieną dažną problemą ūkiuose – kodėl veislės, puikiai derančios Prancūzijoje ar Vokietijoje, kartais nuvilia Lietuvoje?
Atsakymas paprastas – jų kalendoriai suderinti skirtingoms geografinėms platumoms. Pietinėse šalyse dienos ir nakties santykis kinta kitaip nei pas mus. Pietietiška veislė, atvežta į Lietuvą, mūsų ilgą pavasario dieną gali interpretuoti klaidingai – ji gali per anksti startuoti, manydama, kad vasara jau čia pat, arba, atvirkščiai, vėluoti. Selekcininkai, kurdami veisles mūsų regionui, iš esmės perprogramuoja šį vidinį augalo laikrodį, kad jis tiksliai atitiktų lietuvišką šviesos režimą.
Kai kalendorius ir orai susipyksta
Tačiau gyvename klimato kaitos laikais. Vis dažniau nutinka taip, kad augalo „advento kalendorius“ sako „jau laikas“ (dienos pailgėjo, šviesos pakanka), bet orai sako „stop“ (vėlyvosios pavasario šalnos ar sausra). Įvyksta konfliktas tarp vidinio augalo signalo (noro augti) ir realios aplinkos.
Būtent čia agronomui tenka svarbus vaidmuo. Mes negalime pakeisti saulės tekėjimo laiko, bet galime tapti tarpininkais šiame gamtos konflikte.
Kai vidinis laikrodis pažadina augalą ir jis veržiasi augti, o gamta netikėtai kerta šalčiu, pasėlis patiria didžiulį sukrėtimą. Šioje akistatoje biotechnologijos veikia tarsi apsauginis skydas. Laisvųjų aminorūgščių kompleksai augalui tampa statybine medžiaga, kurią jis naudoja ne augimui, o greitam pažeistų ląstelių remontui, nelaukdamas, kol orai pasitaisys.
Ne mažiau svarbus ir kitas aspektas – mityba. Kai augalas atidaro paskutinį „kalendoriaus langelį“, jis tikisi rasti maisto augimui. Tačiau pavasarinė dirva dažnai būna šalta, o joje esantys maisto medžiagų sandėliai – vis dar užrakinti. Būtent čia lemiamą žodį taria mikroskopiniai dirvos sąjungininkai. Specializuoti mikroorganizmai geba veikti net ir vėsesnėje dirvoje: jie tarsi pažadina žemę ir atpalaiduoja fosforą bei kalį, užtikrindami, kad pabudęs augalas rastų jau padengtą stalą.
Tad laukdami švenčių ir atverdami kasdienį kalendoriaus langelį, prisiminkime – šąlančiame lauke milijonai mažų biologinių laikrodžių taip pat skaičiuoja laiką. Ir kai jie atvers paskutinį langelį, tai bus ženklas ne šventėms, o naujam, galingam gyvybės ciklui, kuriam mes turime būti pasiruošę padėti.
