Лето — время, когда растения растут быстрее всего. Но новое исследование ученых из Университета Британской Колумбии показывает, что самый длинный день в году — летнее солнцестояние — может быть для них не просто календарной отметкой, а важным сигналом.

Результаты опубликованы в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.

Проблема в том, что в условиях меняющегося климата этот механизм начинает давать сбои.

Мы знаем, что растения ориентируются на температуру, чтобы определить, когда выпускать листья или зацветать, — говорит ведущий автор исследования Виктор Ван дер Меерш. — Но теперь выясняется, что солнцестояние — это еще и своего рода кнопка «старт» для активного роста и размножения.

Раньше ученые в основном изучали, как растения реагируют на продолжительность светового дня. Но теперь вопрос в другом: а что, если именно сам момент солнцестояния (в Северном полушарии это обычно 21 июня) играет ключевую роль?

Солнцестояние — момент, когда Солнце достигает самой высокой или низкой точки в небе. Летнее солнцестояние (21 июня) — самый длинный день в году, зимнее (21 декабря) — самый короткий. Для растений это не просто астрономическое событие, а возможный сигнал к началу цветения или роста.

Климат меняется неравномерно: на юге становится жарко раньше, и растения зацветают до солнцестояния, а на севере в июне еще слишком холодно, и они не успевают начать размножаться.

Длина дня неизменна, а вот температура скачет, — объясняет соавтор работы Элизабет Волькович. — И растениям все сложнее подстраиваться под оба сигнала.

Что происходит, когда растения ошибаются со временем:

• Пчелы прилетают за нектаром, а цветы уже отцвели.
• Яблони и вишни распускаются слишком рано и гибнут от заморозков.
• Леса не успевают поглотить максимум углекислого газа, потому что пропускают оптимальный период роста.

Эти сбои влияют на урожаи и биоразнообразие, — добавляет Волькович. — Нам нужно разобраться, как растения принимают решения, чтобы помочь сельскому хозяйству и экосистемам адаптироваться.

Ученые предлагают создать более точные модели, которые покажут, как рост растений влияет на климат, — это поможет фермерам и экологам сохранить устойчивость природы.

Это исследование важно по многим направлениям, включая:

• Сельское хозяйство — если понять, как растения реагируют на солнцестояние, можно вывести сорта, устойчивые к климатическим сдвигам.
• Экология — прогнозирование сроков цветения поможет защитить опылителей и сохранить баланс в экосистемах.
• Климат — леса, которые вовремя входят в фазу активного роста, поглощают больше CO₂.

Исследование фокусируется на умеренных широтах, но в тропиках, где длина дня почти не меняется, механизмы могут быть другими. Неясно, насколько универсальны выводы.

Ранее ученые отметили, что природа, включая деревья и горы, способна унять боль.