Hogyan halmozzák fel vízkészletüket a takarékoskodó növények?

AZ ARIZONAI Saguaro Nemzeti Park nem minden növénye tartalékol magának vizet. A fenséges Rincon-hegység tűlevelű erdőiben a nedvesség zöme egyszerűen végigszalad a növényeken a gyökereken keresztül felszívódva, majd elpárologva a leveleken át. De ez a parknak egy távoli részén van. A turistákat inkább a forró, száraz sivatagi sík terület vonzza. Ott díszlenek azok a növények, amelyek vizet halmoznak fel; itt alig 300 mm az évi átlagos csapadék.

A parkban mintegy 50 féle kaktusz található, de a legtöbb vizet az a kaktuszféle tartalékolja, amelyről ezt az országos parkot elnevezték: ez az arizonai óriáskaktusz, a saguaro (Carnegiea gigantea). A saguaro egészen pici magból kel ki, a végén azonban óriásira nő. Ehhez persze rengeteg időre van szüksége. Maga a mag nem nagyobb, mint e mondat végén lévő pont. Az első év végére a magonc mindössze 0,6 cm. Tizenöt év elteltével is csak 30 cm-re nő meg, 50 év után 2 méteres, és 75 éves korában hozza az első ágát. Ekkor kezd virágba borulni és magvakat teremni. Egy kifejlődött saguaro évente több 10 000 magot hoz, ami a növény egész élettartamára vonatkoztatva 40 millió magnak felel meg, de ebből csak egy mag éri meg az idős kort. Az élettartama akár a 200 évet is elérheti, törzsének átmérője 80 cm, magassága 15 m, és súlya elérheti a 10 tonnát, amelynek négyötöd része víz. És ez a növény rendkívül fukarul bánik a vizével!

Nagyon mohón vágyik víz után! Nem túl mélyre hatoló gyökérzete hálózatot alkot, amely 30 méteres körzetben minden irányban szerteágazik. Egy kiadós eső után a gyökerek akár 750 liter vizet is felszívhatnak, amely elegendő ahhoz, hogy a saguaro egy évig eléljen belőle. Tizenkettő, vagy még több fás bordából álló hengere fut a törzs és az ágak közepén, és ezek teszik szilárddá a növényt. Harmonikaszerű redői lehetővé teszik, hogy kitáguljon vagy összehúzódjon attól függően, hogy tárolja vagy éppen leadja a vizet. Zöld, viaszos bőrén megy végbe a fotoszintézis, s a nedvességet is visszatartja. Éles tüskéi kedvét szegik bármely állatnak, amely meg akarná dézsmálni víztartalékát.

De a kaktuszok legbámulatraméltóbb víztartalékoló mechanizmusa azon képességükben rejlik, hogy tápanyagukat túlságosan nagy vízveszteség nélkül tudják előállítani. Azt a vizet, ami a fotoszintézishez kell — vagyis ahhoz a folyamathoz, amelyben a növény megtermeli táplálékát — a gyökérzetből, a szükséges szén-dioxidot pedig a levegőből veszi fel, valamint napfényre is szüksége van. A nappali órákban a legtöbb növény elpárologtatja víztartalékának túlnyomó részét leveleinek pórusain vagy légrésein, s eközben beépíti a fotoszintézishez szükséges szén-dioxidot és napfényt.

A kaktuszok azonban nem engedhetnek meg maguknak ilyen vízveszteséget a forró, sivatagos környezet nappali óráiban. Ezért lezárják a hajtásaikon levő légréseket, megszüntetve ezzel mindenféle vízveszteséget, amelyet a párolgás eredményezne. Ez azonban a fotoszintézishez szükséges szén-dioxid bevitelét is megakadályozza, holott a fotoszintézis csak akkor megy végbe, ha a napfény biztosítja a szükséges energiát. Hogyan oldja meg a kaktusz ezt a dilemmát? Egy rendkívül szokatlan biológiai konstrukció segítségével.

A dilemma megoldása

A sivatagi éjszakák hűvösek, sőt hidegek. A kaktuszok ilyenkor kinyitják légréseiket. Felveszik a szükséges szén-dioxidot, de közben csak nagyon kevés nedvesség párolog el az éjszakai levegőbe. Fotoszintézis azonban ekkor még nem megy végbe. A szén-dioxid egy egészen más és felettébb hatékony kémiai reakciósorozat, az úgynevezett PEP-rendszer révén raktározódik el. Később a szén-dioxid felszabadul és oda kerül, ahol a fotoszintézis a megszokott nappali fényben lejátszódik.

Maga a fotoszintézis egy nagyon bonyolult folyamat, amelyben 70 különböző kémiai reakció játszódik le, ezért „valóságos csodá”-nak nevezik. Az a különleges mód, ahogyan a kaktuszok a víz megőrzése céljából éjjel elindítják ezt a folyamatot, tovább növeli csodálatunkat. Az evolucionisták természetesen azt mondják, hogy mindez a vak véletlen révén fejlődött ki, de mivel számtalan, nem rokon növény is ezt a módszert választja, a vak véletlennek nemcsak egyszer, hanem sokszor meg kellene ismételnie ezt a csodát. A bizonyíték és a józan ész arra mutat, hogy csakis egy intelligens Teremtő tervezése révén alakulhatott ez ki.

Sokak szolgálatában

A saguaro egész közösséget kiszolgál. Április végétől júniusig hatalmas fehér virágcsokrok borítják sapka gyanánt a törzs és az ágak csúcsait. Minden egyes virág éjjel nyílik ki, és másnap elhervad. De minden egyes saguaro majd négy héten keresztül éjszakáról éjszakára megismétli ezt a látványosságot, eközben mintegy százszor virágozva. Látványos szépsége miatt méltán választották Arizona állam nemzeti virágává. Madarak, denevérek, méhek és éjjeli lepkék táplálkoznak nektárjával, s eközben elvégzik a beporzást.

Június és július folyamán érlel gyümölcsöt, amikor örvös pekárik, prérifarkasok, rókák, mókusok, aratóhangyák és sok madár lakmározik gyümölcséből és magvaiból. Az aranyküllő madarak és a harkályok a kelleténél több mélyedést vájnak a növény törzsébe és az ágakba, de a növény egy védő hegszövettel begyógyítja e sebeket, hogy így meggátolja a víz elpárolgását. Ezeket a mélyedéseket később aztán más madarak veszik birtokukba, például törpebaglyok, kuvikok és apró termetű héják. Éles verseny folyik az állatok között.

Az elmúlt időkben ezeket az ivótökhöz hasonló mélyedéseket vízeskorsónak használták az indiánok. A fás bordákat, amelyek a vízzel telt óriáskaktuszok hatalmas súlyát támasztják, menedékek és kerítések építésére használják. Ezek a zöld óriások rengeteg lédús, fügéhez hasonló gyümölcsöt teremnek, amelyet a bennszülött papago indiánok hosszú rudakkal vernek le a törzsek csúcsáról és az ágakról. Ezekből dzsemet, szörpöt és szeszes italt készítenek. A magvakat az indiánok és csirkéik eszik meg. A papago indiánok számára oly fontos a saguaro gyümölcse, hogy új évüket a gyümölcs aratásának időszakától számítják.

A sivatagi növények igen leleményesek a vízhiány kérdésének megoldásában. A mesquitocserje minden szükséges nedvességet megszerez magának. Főgyökerét 10—30 m mélyre ereszti, hogy föld alatti vízforrást találjon. De hogyan képes a picike fiatal növény életben maradni a hosszú száraz időszak alatt, amíg főgyökere vizet nem talál? Ez csupán egy a sivatag megoldatlan rejtélyei közül. Az éjjel virágzó kaktusz gumót növeszt, s ez szolgál saját föld alatti víztárolójául. A kreozotcserje a szerteágazó gyökereivel gyűjti össze a vizet, de gyökerein keresztül egyúttal mérgeket is kiválaszt, hogy ezzel ölje meg a közelében növekedésnek indult fiatal növénykéket.

Ezek a gyönyörű évelő növények, amelyek tavaszi virágzásukkor fantasztikusan sokszínű szőnyegként borítják be a sivatagot, semmilyen ügyes trükköt nem alkalmaznak, hogy túléljék a vízhiányt. Hogyan tudják hát megoldani ezt a kérdést? Úgy, hogy teljesen elkerülik, hogy vízhiányban szenvedjenek! Magvaikban van egy beépített kémiai inhibitor, amely gátolja a kicsírázását. Egy kiadós eső után ezek az inhibitorok kimosódnak a magból, a mag csírázásnak indul és kihajt, a növények virágba borulnak és magvakat termelnek a leendő növények számára. Minimum 13 mm csapadék szükséges ahhoz, hogy az eső eltávolítsa az inhibitorokat; egy kis zápor nem elegendő ehhez. Ezek a magvak tehát mérni tudják a csapadékmennyiséget, és hacsak nem nedvesedett át kellően a talaj ahhoz, hogy biztosítva legyen a nedvesség a teljes élettartamhoz, a mag tovább szunnyad. Nem kezdenek bele olyasmibe, amit nem tudnak befejezni.

Ugye érdekes szomszédaik vannak a saguaróknak?

[Képek a 24. oldalon]

A saguarók virága és gyümölcse

[Kép a 25. oldalon]

Magas ülőkeként szolgálnak a héják számára

[Forrásjelzés]

Frank Zullo