Det underfulde ur i planter og dyr

HAR De lagt mærke til planternes og dyrenes forunderlige tidssans? Hvert år spirer, vokser og blomstrer planterne efter en bestemt plan. De følger ikke alle den samme plan — nogle blomstrer om foråret, andre om sommeren og andre igen om efteråret og først på vinteren. Men hver slags ved nøjagtig hvornår tiden er inde til de forskellige faser af dens vækst.

Det samme gælder dyrene. De parrer sig, får unger, går i hi, trækker bort og gør andre ting som efter en nøjagtig tidstabel. Se blot de insekter der ligger i dvale om vinteren. Henimod slutningen af sommeren, endnu mens det er varmt i vejret, indstiller de pludselig deres travle aktivitet med formering og indtagelse af føde og påbegynder dvaletilstanden. Hvordan ved de at vinteren er nær?

Der er også de fugle der flyver sydpå for at overvintre i troperne. Når foråret begynder heroppe i nord, sætter de kursen hjemad. Men hvordan ved fuglene at det er ved at blive varmere oppe mod nord, eftersom temperaturen i troperne er næsten den samme som da de ankom? Mange har stillet sådanne spørgsmål. Det har De måske også?

Grundlaget for tidsmåling

Det menes at planterne og dyrene hovedsagelig beregner tiden på grundlag af lyset. Tidligere var det en udbredt opfattelse at det var årstidernes temperaturændringer der fremkaldte de forskellige reaktioner hos planterne og dyrene. Men temperaturen varierer fra år til år. Lyset er derimod pålideligt. På enhver given dag i året vil dagslysets længde altid være den samme. Den varierer aldrig. Ved hjælp af lyset kan en levende organisme altså fastslå nøjagtig hvor tidligt eller sent på året det er.

Det vil ikke sige at temperaturen eller andre faktorer ikke også indvirker på dyrenes og planternes livsrytme. Det gør de tilsyneladende. Men det vigtigste grundlag for tidsberegningen synes at være dagslysets længde. At det er dette der påvirker mange skabningers livsrytme, er en forholdsvis ny opdagelse.

En vigtig undersøgelse

I 1920 studerede nogle forskere en bestemt tobaksart som kaldes Maryland Mammoth. De forsøgte at finde ud af hvorfor den blomstrede så sent når den blev dyrket i nærheden af Washington, D.C. Skønt planten i dagevis var klar til at springe ud, var der noget som afholdt den fra at gøre det før det var for sent på sæsonen til at dens frø kunne modnes.

Der blev foretaget mange forsøg, men ingen af dem afslørede grunden til den forsinkede blomstring. Endelig blev nogle planter i et drivhus udsat for kunstigt lys af kortere varighed end det normale dagslys. Da skete det! Drivhusplanterne blomstrede tidligere end de der voksede udenfor. Dette forklarede hvorfor Maryland Mammoth-planten springer ud så sent når den vokser i nærheden af Washington, D.C. Dér er det nemlig sensommer før dagene er blevet så korte at planten kan blomstre!

Påvirker lyset også andre planters funktioner? Yderligere undersøgelser som blev foretaget af disse forskere, viser at det gør det. De opdagede at planterne kan inddeles i tre grupper efter deres reaktion på dagslysets længde.

Den første gruppe omfatter planter der ikke fordrer nogen bestemt mængde dagslys. Det gælder for eksempel tomater og agurker. I den anden gruppe findes de planter der kræver en kort mængde dagslys. De springer ikke ud før dagslysets længde kommer ned under et vist antal timer. Og den tredje gruppe omfatter de planter som skal have dagslys af længere varighed. De blomstrer først når dagslyset overstiger et vist antal timer.

Hvad opdagelserne har betydet

Resultaterne af disse forsøg har besvaret mange spørgsmål. De forklarer hvorfor planter af samme slags der plantes på forskellige tider af året, alligevel vil blomstre samtidig. Og de afslører hvorfor visse planter sagtens kan blomstre i nogle områder, men slet ikke i andre.

Mange landmænd undersøger nu rutinemæssigt planternes lyskrav før de begynder at dyrke dem. Nogle har behov for en ganske bestemt dagslysmængde. For eksempel er der visse arter af løg og soyabønner som kun yder godt når de vokser på bestemte breddegrader, inden for et 240 kilometer bredt bælte. Hvis de dyrkes nord eller syd for dette område kan høsten slå fejl.

Planternes dagslysbehov kan godt berede blomsterelskere nogle skuffelser. Det kan være at man på en ferierejse skaffer sig en smuk plante til sin have, men når man er kommet hjem vil den ikke blomstre. Hvorfor ikke? Dagslyset dér hvor man bor har måske ikke den rette længde.

For eksempel er der sankt hansurten, der er ret almindelig her i landet og ofte vokser på stendiger. Den behøver seksten timers dagslys eller mere for at blomstre. Hvis man flyttede den langt mod syd ville den ikke springe ud fordi dagene er for korte dernede.

På den anden side kan folk i den nordlige del af den amerikanske stat Maine glæde sig over at en bestemt ukrudtsplante af Ambrosie-slægten, som ellers er meget udbredt i Nordamerika, faktisk ikke findes dér. Planten blomstrer nemlig ikke før der kun er fjorten og en halv times dagslys i døgnet. I det nordlige Maine er dagene først så korte efter den 1. august, og da kan frøene ikke nå at modnes før kulden sætter ind.

Hvordan planterne registrerer lyset

Disse fakta vedrørende planternes reaktioner på dagslysets længde har også bragt noget andet for dagen. Planterne må indeholde noget som opfatter ændringen i dagenes længde og får dem til at reagere efter det. For ganske nylig har man fået isoleret dette stof, som kaldes „fytokrom“.

Fytokrom er et blåligt, lysfølsomt pigment der absorberer rødt lys. Det har vist sig at mange planter modnes hurtigere når de udsættes for de røde lysbølger. På en eller anden måde virker lyset på fytokromet og regulerer plantens vækst, fra frøstadiet til det modne stadium. Men nøjagtig hvordan det foregår, ved man ikke.

Kunstig lyspåvirkning

Mange gartnere benytter sig nu af denne viden om planternes reaktioner over for lyset. Ved at regulere det antal timer en plante daglig udsættes for lys, kan de få planten til at blomstre når de vil. Om vinteren kan de således glæde sig over blomster der normalt kun findes om sommeren, og de blomster der normalt springer ud om efteråret kan man også få på andre årstider.

For eksempel blomstrer krysantemumen normalt om efteråret. Men man kan godt få den til at springe ud om sommeren. Man skal blot tildække den med pap sidst på eftermiddagen og fjerne pappet igen om morgenen. Den forlængede periode med mørke vil få planterne til at reagere som var det efterår, og de vil springe ud midt om sommeren.

På den anden side kan det være at man om vinteren gerne vil have nogle blomster der normalt kun springer ud om sommeren. Ved at give sådanne planter lidt kunstigt lys hver dag efter at solen er gået ned, kan man få dem til at reagere som om de lange sommerdage allerede var begyndt. De vil begynde at blomstre skønt det stadig er vinter.

Virkningen på dyrene

Da man havde opdaget hvilken forbløffende virkning dagslysets længde har på planterne, begyndte man at undersøge om dette også gjaldt dyrene. Det viste sig da at mange dyr ligeledes regulerer deres livsrytme efter dagslysets længde.

De første fugle man foretog forsøg med, var nogle stære. Normalt parrer stærene sig om foråret, når dagene bliver længere. Imidlertid forlængede man kunstigt de korte decemberdage ved at tænde lys hos fuglene efter solnedgang. I løbet af få dage begyndte stærene at skifte fjer, og de antog den mere farverige forårsdragt. Deres parringstid blev fremskyndet fire måneder fordi dagslyset kunstigt blev forlænget!

Samme slags forsøg er foretaget med fritter, en art ilder, der også normalt yngler om foråret eller først på sommeren. Da disse små dyr blev udsat for lys i ekstra perioder, begyndte de også at parre sig om vinteren. Både stærene og fritterne hører til de skabninger der reagerer seksuelt på lange perioder med lys.

Imidlertid findes der mange andre dyr, for eksempel geder, får og hjorte, der parrer sig om efteråret. De kortere dagslysperioder indvirker seksuelt på dem. Fåreavlere som gerne vil have lam tidligt om foråret, sørger da for at dyrene udsættes for mindre dagslys sidst på sommeren. Ved at drive fårene ind i mørke stalde henimod slutningen af hver dag i juli og august, kan de sætte forplantningsprocessen i gang tidligere.

Der er også blevet foretaget mange interessante forsøg med insekter, for eksempel med silkesommerfuglen. De æg den lægger om efteråret overvintrer i en dvaletilstand. Om foråret udklækkes larverne, eller ormene. Larverne forvandles snart til pupper, og derpå til voksne sommerfugle. Men æg som lægges først på sommeren gennemgår ikke nogen dvaleperiode.

Forsøgene har vist at det er dagslysets længde der bevirker at æg som lægges i forsommeren ikke ligger i dvale, mens de der lægges om efteråret gør. Ved kunstigt at regulere lyset kan man få silkesommerfuglene til at formere sig generation efter generation uden at nogen af æggene kommer til at ligge i dvale. Men når lysperiodernes længde ændres, lægger sommerfuglene atter æg som gennemgår en dvaletilstand.

Ligesom planterne har dyrene tydeligvis en eller anden mekanisme der udløser deres forskellige reaktioner på lysets længde. Man mener at det er et hormon der spiller ind. Dog kender man kun få detaljer med hensyn til hvordan de registrerer lysets længde.

Skønt mennesket har lært meget om skaberværkets mange undere, mindes det bestandig om hvor mange ting der stadig er et mysterium for det. Studiet af lysets indflydelse på plante- og dyrelivet har atter understreget dette.