Дни становятся длиннее, температура поднимается - постепенно приближается весна. Сейчас природа быстро пробуждается от спячки: из земли пробиваются первые кончики свежей зелени, нарастают бутоны многих кустов и деревьев, а крокусы, подснежники и нарциссы, кажется, только и ждут, чтобы, наконец, расцвести. Но как они узнают, когда настало подходящее время для этого? И почему одни цветы распускаются позже других?
«Существует целый ряд различных триггеров, которые эффективны по отдельности или в сочетании», - объясняет Томас Штютцель, профессор эволюции растений и биоразнообразия в Рурском университете в Бохуме. В дополнение к внешним факторам, таким как продолжительность дня и температура окружающей среды, внутренние факторы, такие как растительные гормоны, гены или просто определенный минимальный размер растения, также могут влиять на то, будет ли оно цвести и когда.
Зимние холода готовят цветение
«Для многих растений лука первым триггером является падение температуры», - говорит Штютцель. Нарциссам, крокусам и тюльпанам, например, требуется как минимум несколько недель холодной зимней погоды, чтобы в их луковицах зародились предварительные стадии цветения. Только когда весной снова становится теплее, эти предварительные стадии активизируются и цветочный росток прорастает. «Однако особенно низкие температуры также могут помешать возобновлению цветения», - объясняет биолог. В случае резкого похолодания после первых теплых дней почка остается в защитном грунте.
Многие фруктовые деревья даже имеют что-то вроде внутреннего счетчика тепла: «Растения могут суммировать теплые дни и довольно точно определять, хорошо ли это», - объясняет Штютцер. Только по прошествии определенного количества более теплых дней деревья начинают прорастать. Это предотвращает цветение из-за нескольких необычайно теплых зимних дней. С другой стороны, фундук не нуждается в этом плательщике тепла: «Он также делает людей, страдающих аллергией на пыльцу, счастливыми зимой, когда достаточно тепло в течение нескольких дней», - говорит Штютцель..
Увеличение длины дня активирует программу цветения
Другим важным фактором является продолжительность дня: многие растения весной реагируют на более короткие ночи и более длинные дни. «Они начинают цвести, как только соотношение дня и ночи превышает определенный порог», - объясняет Штютцер. Например, такие культуры, как салат или шпинат, относятся к тем растениям, которые активируются только светом.
Но как эти растения измеряют продолжительность дня? Это возможно, потому что, как и у людей, у них тоже есть внутренние часы. Это происходит примерно каждые 24 часа и, таким образом, обеспечивает внутренний эталон. Их гены также определяют, как долго должно быть светло в течение этих 24 часов, чтобы они начали цвести. Этот порог варьируется от вида к виду и может варьироваться даже внутри вида.
Датчик освещенности регистрирует яркость окружающей среды
Чтобы определить, светло ли вокруг них или темно, растения также имеют в своих тканях датчики света. Они используют его для регистрации продолжительности дня и используют сложный механизм для сравнения этого измеренного значения со своими внутренними часами. Если критический порог будет превышен весной, это вызовет целый каскад физиологических изменений - и растение начнет цвести.
В случае цветов, которые цветут не весной, а осенью или зимой, верно обратное: темная фаза ночи должна сначала достичь минимальной продолжительности, чтобы они могли сформировать цветок.«С такими растениями короткого дня достаточно ненадолго включить свет ночью, чтобы предотвратить их повторное цветение», - говорит Штютцель. К ним относятся, например, пуансеттия или пылающий Кэтхен. Поэтому в садоводстве такие культуры необходимо затемнять, ведь свет от проезжающих машин уже сказался бы на цветении.