Træer sover uroligt om natten

Forskere fra Aarhus Universitet har ved hjælp af 3D laserscanning afsløret, at træer bevæger deres grene og blade i løbet af natten i ’søvn-cyklusser’, i takt med at de pumper vand op fra rødderne – og at cyklusserne er forskellige fra art til art. Opdagelsen vil i fremtiden muligvis kunne bruges til at afsløre afvigende ’søvnmønstre’ og dermed stress eller sygdom hos f.eks. frugttræer.

19.04.2018 | Peter F. Gammelby

Et roligt sovende oliventræ vist som en punktsky. Dette 2,6 meter høje oliventræs søvnmønster adskilte sig fra de andre træers ved, at det kun bevægede sig en smule - og at de små bevægelser gik i to retninger: de øverste grene bevægede sig opad og de nederste grene bevægede sig nedad i løbet af to søvncyklusser. (Foto: András Zlinszky)

Et udsnit af hele "sovesalen" på den ungarske planteskole som punktsky... (Foto: András Zlinszky)

...og som foto i dagslys. (Foto: Katharina Prager)

Træer bevæger sig om natten. Også i drivhuse, hvor der er vindstille. Det er svært at se med det blotte øje, for bevægelserne er små – og det er mørkt – men har man en god 3D laserscanner, er det ikke noget problem. 

Mobile terrestriske laserscannere bruges især af landmålere til tredimensionel kortlægning af bygninger, men de har de seneste par år også fået plads i biologers redskabskasser. Scanneren bombarderer sine omgivelser, som f.eks. bygninger eller træer, med laserstråler, der reflekteres og opsamles af skanneren i en såkaldt punktsky, der kan indeholde millioner af punkter. Hvert punkt er defineret med et tredimensionalt koordinatsæt.

For et par år siden rapporterede et internationalt forskerhold således, at de havde scannet to birketræer – et i Ungarn og et i Finland – i et døgn, og opdaget, at træernes grene i løbet af natten langsomt sænkede sig med op til 10 cm. Et par timer før solopgang begyndte grenene at bevæge sig tilbage til udgangspunktet.

Det kunne se ud, som om træerne slapper af i grenene og får en god nats søvn efter en lang dags fotosyntese. Men i så fald er søvnen ikke rolig. Ikke for alle træarter, i hvert fald.

Det opdagede forskere fra Aarhus Universitet og Videnskabernes Akademi i Ungarn, da de placerede en laserscanner i et drivhus med 21 forskellige træarter og scannede "sovesalen" 18 gange i løbet af en nat på 12 timer:

Nogle af træerne har søvncyklusser på helt ned til to timer. Magnolietræet nåede at bevæge grenene i sin krone op og ned i hele tre cyklusser i løbet af natten. Ganske vist kun med ca. en centimeter, men forskerne er sikre på, at der ikke er tale om en målefejl.

Træer pumper vand i søvne 

”Disse korte cyklusser har man ikke kendt til før. Bevægelserne må nødvendigvis hænge sammen med variationer i vandtrykket inde i planterne, hvilket igen må betyde, at træerne står og pumper i løbet af nattenb. Vandet transporteres altså ikke fra rødderne til kronen i en jævn strøm, som man tidligere har troet,” siger András Zlinszky, som er postdoc ved Institut for Bioscience på Aarhus Universitet. Han er også tilknyttet Videnskabernes Akademi i Ungarn, og det var netop i et drivhus i en ungarsk planteskole, at forskerne gennemførte den omfattende søvnovervågning.

Alle træerne bevægede deres grene under eksperimentet. Kun syv af dem havde en søvncyklus på 12 timer, mens de fleste andre havde kortere eller længere søvnperioder. Enkelte bevægede sig ikke cyklisk, men kontinuerligt og langsomt i én retning, hvilket ifølge forskerne måske kan skyldes sygdom eller alderdom.

Æbletræer med søvnbesvær kan være stressede

Ifølge lektor Anders Barfod, som deltog i studiet, har resultaterne meget interessante perspektiver: søvnovervågning af f.eks. frugtplantager vha laserscanning.

”Vi tror, at registrering af uregelmæssige bevægelser om natten kan blive en effektiv måde at diagnosticere, om afgrøderne er stressede eller syge. Dermed ville man kunne gribe ind hurtigere og forebygge omkostninger på en miljøvenlig måde,” siger Anders Barfod.

Det kræver dog en del mere forskning i, hvad det er for en mekanisme, som styrer processen i træerne.

Andre forskere har tidligere målt bittesmå udsving i træers diameter og affærdiget disse data som støj. Det nye studie tyder på, at der ikke var tale om støj, og at de forskellige ’søvncyklusser’ og varierende vandtryk inde i stammerne kan forklare udsvingene.

“Der skal flere skræddersyede eksperimenter til for at afsløre, hvordan denne proces virker, og hvilken rolle den spiller. Men vores studie udfordrer helt sikkert den udbredte opfattelse af træer som stillestående, passive organismer,” siger Anders Barfod.

Resultaterne er publiceret i to videnskabelige artikler i hhv. Frontiers in plant science og Journal of Plant Signalling and Behaviour


Kontakt:

András Zlinszky,
Institut for Bioscience - Økoinformatik og Biodiversitet
Aarhus Universititet
Mail: azlinszky@bios.au.dk
Mobil: +36 207738920 

Anders Barfod,
Institut for Bioscience - Økoinformatik og Biodiversitet
Aarhus Universitet
Mail: anders.barfod@bios.au.dk
Mobil: 5299 3097

Offentligheden / Pressen