Keressen minket

Tudomány

Miért fordul a napraforgó kelet felé ?

Print Friendly, PDF & Email

Miután kifejlődőtt a virágzat, a napraforgó már nem követi a Nap égi mozgását, hanem állandóan kelet felé néz. Habár e Charles Darwint és botanikus fiát is izgató jelenséget már sokféleképpen indokolták, eddig egyik feltételezés sem nyert bizonyítást. Az ELTE kutatói nemrég a korábbi elképzeléseket is magába foglaló környezetoptikai magyarázatot találtak, amely a növény tenyészhelyének fényviszonyaira épül.

Közzétéve:

Print Friendly, PDF & Email
Miután kifejlődőtt a virágzat, a napraforgó már nem követi a Nap égi mozgását, hanem állandóan kelet felé néz. Habár e Charles Darwint és botanikus fiát is izgató jelenséget már sokféleképpen indokolták, eddig egyik feltételezés sem nyert bizonyítást. Az ELTE kutatói nemrég a korábbi elképzeléseket is magába foglaló környezetoptikai magyarázatot találtak, amely a növény tenyészhelyének fényviszonyaira épül.

Az ELTE kutatóinak sikerült megfejteni a napraforgó különleges viselkedését (Kép: Pixabay)

A napraforgó fejlődő virágzatot tartalmazó éretlen feje és levelei nappal folyamatosan úgy változtatják irányukat, hogy felületük mindig közelítőleg a Nap felé irányul. Napnyugtakor a napkövető fiatal fej normálvektora vízszintes vetületének egy adott égtájjal bezárt szöge (azimutja) közel nyugatra mutat, éjjel pedig már jóval napkelte előtt visszafordul keletre: ezt  nevezzük napkövetésnek vagy heliotropizmusnak. A levelek és a fej azimutváltozása körülbelül 12°-kal marad le a Nap azimutjától. Felhős napokon a fiatal napraforgófej azimutjának kelet-nyugati oszcillációja (szokott változása) leáll, és a fej normálvektora közelítőleg függőleges marad, de felhős időben az idősebb fej a belső bioritmus miatt mindaddig oszcillál, amíg a szár növekszik.

A napraforgó tenyészidőszakában csak a tavaszi  napéjegyenlőségkor (március 21-én vagy 22-én) kel és nyugszik a Nap pontosan a földrajzi keleti, illetve nyugati irányban. A tavaszi napéjegyenlőség előtt/után a Nap dél-keleten/észak-keleten kel és dél-nyugaton/észak-nyugaton nyugszik. Ennek eredményeként a napkövető fiatal napraforgófej hajnalban észak-kelet, alkonyatkor pedig észak-nyugat felé néz.

A napraforgó virágképzése körülbelül a vetés utáni 60. napon kezdődik. E fejlődési szakaszban kezd a kis virágokból álló éretlen virágzat nyílni, amely már nem követi a Napot, és normálvektorának azimutja állandóan keletre néz. Virágképzéskor a levelek fejlődése leáll, és a napraforgó az erőforrásait magtermelésre fordítja. A Napot nem követő érett fej közel 25%-kal járul hozzá az egész napraforgó fényelnyeléséhez. A virágképzés után a virágzat normálvektora fokozatosan egyre lejjebb hajlik a fej növekvő súlya miatt, a levelek napkövetése pedig egyre csökkenő amplitúdóval folytatódik.

A Nap égi mozgását már nem követő napraforgók virágzata (balra) és érett magokkal teli feje (jobbra) mindig keletre néz. (Horváth Gábor fényképei)

Bár a fiatal napraforgófej napkövetésének és éjszakai visszafordulásának már számos élettani részletére fény derült, a Napot már nem követő érett napraforgóvirágzat keletre nézésének környezeti és/vagy növényfiziológiai okaira és ökológiai szerepére eddig még nem volt kielégítő magyarázat.

Horváth Gábor biofizikus professzor (ELTE Biológiai Fizika Tanszék, Környezetoptika Laboratórium) szerint a jelenséget az okozhatja, hogy a növényeket délelőtt több közvetlen napfény éri, mint délután, mivel a délutánok általában felhősebbek a délelőttöknél.

Az ötlet még a professzor középiskolás korából származik, amikor rendszeresen járta a Kiskunhalas környéki napraforgóföldeket. Mivel a feltevéssel eddig senki nem élt, 2020-ban Horváth Gábor hozzálátott az ellenőrzéséhez. Az eredményekről a Scientific Reports 2020. decemberi számában számolt be kutatótársaival.

A munka során csillagászati, meteorológiai és növényfiziológiai adatok felhasználásával meghatározták a Napot nem követő érett napraforgófej virágzata és hátoldala által elnyelt fényenergiát (beleértve a közvetlen napfényt és a szórt égfényt is) a virágképzés kezdete (július 1.) és a magok teljes érése (szeptember 7.) között. A kutatók megállapították: ha a délutánok felhősebbek a délelőttöknél, akkor a keletre néző napraforgóvirágzat nyeli el a legtöbb fényenergiát. Azt is kimutatták, hogy a virágzat nyugati orientációja előnyösebb lenne, mint a déli.

A napraforgóvirágzat maximális fényenergiát α = ‒94° azimutszögnél nyel el (2. ábra), ami majdnem megegyezik a keleti iránnyal (αkelet = ‒90°). A virágzat e(α) energiafüggvényének másodlagos maximuma α = +92° azimutnál van, ami közel azonos a nyugati iránnyal (αnyugat = +90°). e(α) minimuma α = +1° azimutnál van, ami gyakorlatilag egybeesik a déli iránnyal (αdél = 0°). Egy kelet felé néző virágzat 1.1-szer és 1.5-szer több fényenergiát nyel el, mint egy nyugatra, illetve délre néző. Ezzel szemben, egy dél helyett nyugat felé néző virágzat 1.36-szor több energiát nyel el (2. ábra). Mivel a napraforgófej fotoszintetizáló zöld háta akkor nyeli el a legtöbb fényenergiát, amikor a virágzat nyugatra néz, a zöld fejhát által elnyelt fényenergia maximalizálása nem magyarázhatná a virágzat keletre nézését.

Egy napraforgófej virágzatának egységnyi felülete által elnyelt  e teljes fényenergia a virágképzés (július 1.) és öregedés (szeptember 7.) között a virágzat normálvektorának (az óramutató járásával egyezően, déltől mért) α azimutszöge függvényében Boone County-ban, Közép-Olaszországban és Közép-Magyarországon. A görbék elsődleges maximumait pontok jelzik (Ábra: ELTE)

A keletre néző érett napraforgóvirágzat nyugat-dél felé néző virágzathoz képesti 10–50% energiatöbblete számos előnnyel jár a napraforgó számára. Miközben serkentheti a mag fejlődését és érését, felgyorsíthatja a virágzatra lecsapódott harmat reggeli elpárolgását is, ami pedig csökkentheti a gombásodás veszélyét. Ráadásul a délelőtt aktív beporzók is erősebben vonzódhatnak a keletre néző virágzatokhoz. Ez utóbbi két szempontot már mások is fölvetették, ennélfogva a napraforgóvirágzat keleti orientációjának előnyére adott új környezetoptikai magyarázat korábbi hipotézisekkel is összhangban áll.

A napraforgóvirág keletre nézésének egyértelmű előnye, hogy maximalizálja a virágzat által elnyelt teljes fényenergiát, ha a délutánok felhősebbek, mint a délelőttök, ahogy ez a háziasított napraforgó származási helyének számító Boone County-t, valamint például Közép-Olaszországot és Közép-Magyarországot is jellemzi. Ez az extra fényenergia kézenfekvő környezetoptikai magyarázatot ad arra, miért a napraforgóvirágzat keleti iránya a legelőnyösebb a napraforgó domesztikációs helyére jellemző aszimmetrikus délelőtti-délutáni felhőviszonyok között” – foglalja össze az eredményeket Horváth Gábor.

Forrás: ELTE

Tudomány

A HUN-REN ATK kutatói azonosították a búzanemesítés szempontjából értékes vad kecskebúzafajok kromoszóma-szegmentumait tartalmazó búzavonalakat

Print Friendly, PDF & Email

Új tudományos hírek az őszi búzáról:

Published

on

Print Friendly, PDF & Email

A HUN-REN Agrártudományi Kutatóközpont Mezőgazdasági Intézetének (HUN-REN ATK MGI) kutatói nemzetközi kooperációban a csehországi Olmützi Kísérleti Botanikai intézet munkatársaival génspecifikus molekuláris markerek kifejlesztésével új markerkapcsolt szelekciós rendszert dolgoztak ki, melynek segítségével lehetővé vált a búzával rokon kecskebúza (Aegilops biuncialis) génbanki tételeinek hatékonyabb kiaknázása a búzanemesítésben. A markerkapcsolt szelekciós rendszer és molekuláris citogenetikai módszerek kombinációjával a kutatók számos értékes búzavonalat válogattak ki, amelyek az Ae. biuncialis egy-egy kromoszómáját vagy azok egy szegmentumát hordozták. Az eredményeket bemutató publikáció a rangos Scientific Reports folyóiratban jelent meg.

A különböző kromoszómákat tartalmazó búza/Aegilops biuncialis utódvonalak eltérő kalászmorfológiát mutatnak az Mv9kr1 búzaszülő kalászával összehasonlítva (fotó: Farkas András)

A HUN-REN ATK MGI Biológiai Erőforrások Osztályának Molnár István által vezetett Génmegőrzési Csoportja több mint 20 éve végzett kutatásainak fő célja fajkeresztezések segítségével olyan nemesítési alapanyagok előállítása a búzanemesítés számára, amelyekben a búza rokonsági körének genetikai variabilitásával javíthatók a minőségi paraméterek, a stresszadaptáció és a termésmennyiség. Génforrásként a búzával rokon vadon élő fajoknak egyre fontosabb szerepet tulajdonítanak, azonban az általuk hordozott genetikai diverzitás máig nagyrészt kiaknázatlan. A kecskebúzafélékhez tartozó Aegilops biuncialis számos hasznos tulajdonságot hordoz, így például levél- és szárrozsda-rezisztencia, hő-, szárazság- és sótűrés, magas mikroelem- és élelmirost-tartalom.

A búza és az Ae. biuncialis keresztezésekből származó utódvonalak szelekcióját eddig főként a nagyobb előnemesítési populációk vizsgálatára nehezen alkalmazható molekuláris citogenetikai módszerekkel végezte a csoport. Az új, génalapú molekuláris markerek fejlesztéséhez az Aegilops biuncialis U és M genomjait hordozó diploid őseiből – Ae. umbellulata és Ae. comosa – korábban izolált kromoszómaszekvencia-adatok adtak lehetőséget, amelyek meghatározásában a kutatócsoport is részt vett.

A jelenlegi publikációban három markerfejlesztési stratégiát alkalmaztak, melynek során EST-, IT (Intron-targeting)- és cDNS-alapú markereket fejlesztettek. A keresztezési partnerként szolgáló búza és az Aegilops genotípusokon tesztelt 482 marker közül 126 esetében sikerült búza/Aegilops addíciós vonalak segítségével meghatározni a markerek kromoszomális lokalizációját. A 32 markert tartalmazó szelekciós rendszer segítségével nyomon követhetővé vált az Ae. biuncialis kromoszómáinak jelenléte egy 44 búza/Aegilops hibridszármazékot tartalmazó előnemesítési populációban.

Búza/Aegilops biuncialis szubsztitúciós vonal kromoszomális összetételének azonosítása fluoreszcens in situ hibridizációval. A mitotikus kromoszómák azonosítása különböző színekkel vizualizált repetitív DNS-próbák (Afa: vörös, pSc119.2: zöld, 45S rDNS: narancs) mintázata alapján történt (A). Kinagyítva a hiányzó 4D kromoszómák FISH mintázata látható. Genomi in situ hibridizációval a 42 kromoszómával rendelkező szubsztitúciós vonalban a búzakromoszómák (kék) mellett kimutatható a 4M Ae. biuncialis kromoszóma (piros, nyilak) (B). Az ábra jobb oldalán a szubsztitúciós vonal kalásza látható, a benne lévő Aegilops kromoszómák GISH és FISH mintázatával. (fotó: Farkas András)

A kutatók génspecifikus markerek, valamint citogenetikai módszerek kombinált alkalmazásával több új búza/Ae. biuncialis introgressziós vonalat azonosítottak, melyek felszaporítása, agronómiai értékelése és a nemesítés szempontjából értékes tulajdonságokat hordozó vonalak búzanemesítésbe való bevonása a következő években várható.

Tovább olvasom

Tudomány

A HUN-REN ÖK kutatója Citizen Science módszerrel, nemzetközi együttműködésben vizsgálta a házi macskák és a denevérek közötti interakciókat a macskák kórokozó-terjesztésben játszott szerepének megértése céljával

Print Friendly, PDF & Email

A szabadon élő házi macskák szerepét vizsgálták a kórokozók terjesztésében

Published

on

Print Friendly, PDF & Email

A HUN-REN Ökológiai Kutatóközpontjának (HUN-REN ÖK) tudományos munkatársa, Szentiványi Tamara egy új-kaledóniai és egy brit kutatóval közösen a Citizen Science módszer alkalmazásával elsőként vizsgálta a házi macskák és a denevérek közötti interakciókat, illetve a potenciális kórokozó-átterjedési események előfordulását a lakosság által gyűjtött adatok felhasználásával. A kutatás rávilágít arra, hogy a szabadon élő házi macskák a zoonotikus kórokozók potenciális forrásai és egyben a veszélyeztetett vadon élő állatok természetvédelmi kockázati tényezői is. Az eredményeket bemutató tanulmány a Mammal Review tudományos folyóiratban jelent meg.

Fotó: M. J. Botha (iNaturalist.com) – HUN-REN

A háziállatok – leginkább a vadon élő állatokkal és az emberekkel való szoros, közvetlen és közvetett kapcsolataik miatt – alkalmasak arra, hogy zoonotikus fertőzések, vagyis embert fertőzni képes kórokozók közvetítőiként működjenek. A házi macskák jelentős ragadozói a kistestű vadállatoknak, például rágcsálóknak, denevéreknek és madaraknak, amelyek fertőzéshordozók lehetnek, ennek ellenére egyre több az arra utaló bizonyíték, hogy a zoonotikus betegségek megjelenésében játszott szerepüket nem ismerjük eléggé.

Fotó: HUN-REN

A HUN-REN ÖK tudományos munkatársa, Szentiványi Tamara elsőszerzőségével megjelent tanulmányban a kutatók elsőként vizsgálták a házi macskák és a denevérek közötti interakciókat, valamint a potenciális kórokozó-átterjedési események előfordulását. Munkájuk során az iNaturalist nevű Citizen Science platform adatait használták fel. A Citizen Science módszer azt jelenti, hogy a lakosság szolgáltat általa gyűjtött megfigyelési adatokat, legyen szó elektronikus anyagok – például fénykép, videó – feltöltéséről, minta beküldéséről vagy akár kérdőív kitöltéséről. A kutatók ezeket az adatokat számos tudományágban – úgymint az ökológiában, a konzervációbiológiában, az invázióbiológiában vagy a köz- és állategészségügyi kutatásokban – tudják hasznosítani.

FRANCHI: hét év garanciával! A boltot a fényképre kattintva lehet elérni!

A tanulmány szerint világszerte elterjedt és megfigyelhető, hogy a házi macskák denevéreket zsákmányolnak, de Európában és Észak-Amerikában – feltehetőleg a Citizen Science platformok népszerűsége miatt – gyakrabban jelentik ezeket. Számos megfigyelés védett és veszélyeztetett denevérfajokra vonatkozik, ami feltételezhető természetvédelmi problémára utal, leginkább olyan területeken, ahol jelentős a védett fajok száma, mint például hazánkban is, ahol mindegyik denevérfaj természetvédelemi oltalom alatt áll. A macskák által zsákmányolt különböző denevérfajok zoonotikus betegségek ismert gazdái is lehetnek, erre példa az afrikai szelindekdenevér-faj, a Mops pumilus, amely a nemrégiben leírt bombali Ebola-vírus gazdája. Európában, beleértve hazánkat is, jelentős lehet a denevérek macskák általi predációja, ami akár a veszettség terjedéséhez is hozzájárulhat.

Fotó: Szentiványi Tamara – HUN-REN

A tanulmány rávilágít arra, hogy a szabadon élő házi macskák a zoonotikus kórokozók potenciális forrásai és egyben a veszélyeztetett vadon élő állatok természetvédelmi kockázati tényezői is, kritikus szerepüket mégis gyakran alábecsülik. A kutatók kiemelik, hogy a házi macskák jelentős köz- és állategészségügyi veszélyforrást jelenthetnek bizonyos körülmények között. Hangsúlyozzák, a legjobban úgy védekezhetünk a kórokozók ellen, ha nem engedjük ki a szabadba macskáinkat, kiküszöbölve ezzel a vadon élő állatokkal való találkozásukat és így csökkentve a kórokozók terjedésének kockázatát. Továbbá javasolják, ha házi kedvenceinken betegségre utaló jeleket látunk, azonnal forduljunk velük állatorvoshoz. Így védhetjük leginkább a környezetünkben vadon élő állatokat, önmagunkat és kedvenceinket, és így csökkenthetjük a macskák által okozott jelentős természetvédelemi károkat.

FROMMER, Magyarország legnagyobb fegyverboltja!   Kattints a képre és keresd meg a hozzád legközelebb lévő vadászboltot és a szerződött fegyvermestereket!

A tanulmány végén a kutatók részletes útmutatóval szolgálnak a Citizen Science programok résztvevőinek adatszolgáltatási készségeik fejlesztéséhez annak érdekében, hogy adataik később felhasználhatók legyenek az állat- és közegészségügyi kutatásokra fókuszáló tudományos projektekben. Ezekre példa:

A zsákmányállatfajok azonosítása:

  • Készítsen több fényképet a zsákmányállat testéről, az arc és a profil tiszta, részletes képeire összpontosítva.
  • Ha lehetséges, a méretarányok érzékeltetése érdekében a fényképen szerepeljenek referenciaelemek, például egy ismert méretű tárgy (vonalzó, pénzérme, telefon stb.).
  • Kerülje a sötét háttér előtti fényképezést, mivel az ronthatja az állat vonásainak tisztaságát.
  • +1 Kerülje az állat közvetlen érintését, szabad kézzel soha ne nyúljon elpusztult vagy láthatóan beteg, haldokló állathoz. Egészségesnek tűnő vadállathoz se nyúljon soha.

A ragadozási esemény kontextusának megadása:

  • Szánjon időt arra, hogy leírja a körülményeket és a látott esemény részleteit.
  • Ha lehetséges, adjon információt a ragadozó macskáról, különösen annak meghatározására törekedve, hogy házi, kóbor vagy elvadult macska volt-e.

A kutatókkal való kommunikáció megkönnyítése:

  • Tegye lehetővé a kutatók számára, hogy kapcsolatba lépjenek Önnel a megfigyelésre vonatkozó további információkért.
  • Maradjon kapcsolatban a megfigyelései megosztására használt eszközzel vagy platformmal, és rendszeresen jelentkezzen be, hogy ellenőrizze a frissítéseket vagy a további kérdéseket.

Publikáció:

Tamara Szentivanyi, Malik Oedin, Ricardo Rocha (2023): Cat–wildlife interactions and zoonotic disease risk: a call for more and better community science data Mammal Review, 1-12. DOI: 10.1111/mam.12332

Forrás: HUN-REN Magyar Kutatási Hálózat

Tovább olvasom

Tudomány

Magyarországi erdészeti tájai – teljessé vált a könyvsorozat

Print Friendly, PDF & Email

Teljessé vált Magyarország erdészeti tájait bemutató kiadvány

Published

on

Print Friendly, PDF & Email

A Magyarország erdészeti tájait bemutató kiadvány V. és VI., a Nyugat-Dunántúl és a Dél-Dunántúl erdészeti tájcsoportokat bemutató köteteinek megjelenésével immár teljessé vált az a hatkötetes könyvsorozat, aminek a következő évtizedekben biztosan ott van a helye minden erdész szakember könyvespolcán.

Fotó: Vérteserdő Zrt.

2012-ben kezdődött meg a Magyarország erdészeti tájai című hatkötetes szakmai kiadványsorozat elkészítése, mely – kétkötetenként – magában foglalta a kéziratok megírását, a kiadványszerkesztést és a nyomdai kivitelezést. A munkák dr. Führer Ernő főszerkesztő irányítása, az erdészeti hatóság mindenkori szervezete (Nébih, majd az NFK) felügyelete és az Agrárminisztérium támogatása mellett zajlottak.

A kiadványsorozat 2017-ben megjelent Nagyalföld és Északi-középhegység, majd a 2019-es Dunántúli-középhegység és Kisalföld köteteit – a sorozat lezárásaként – követték most a Nyugat-Magyarországról és a Dél-Magyarországról szóló kötetek. A hat kötet összesen 4064 oldalon keresztül mutatja be a hazai erdészeti tájbeosztásnak megfelelően az erdészeti tájcsoportokat, tájakat, tájrészleteket.

FROMMER, Magyarország legnagyobb fegyverboltja!   Kattints a képre és keresd meg a hozzád legközelebb lévő vadászboltot és a szerződött fegyvermestereket!

Magyarország erdészeti tájai kiadvány egy átfogó – összevetésre is alkalmas – pillanatképet ad a magyar erdőkről és erdőgazdálkodásról az erdészeti tudományok, az oktatás és a gyakorlat, valamint az igazgatás szakembereiből létrejött szerzői közösség munkája eredményeként.

Az elmúlt 12 évben 106 szakember vett részt szerzőként a kéziratok elkészítésében, munkájukat közel 80 fő segítette az alapadatok előállításával, a kiadvány szerkesztésével, grafikai kivitelezésével, nyelvi és tartalmi lektorálásával. Kitűnő és lelkiismeretes munkát végeztek, köszönet érte!

Fotó: Vérteserdő Zrt.

Ajánljuk a két újabb kötetet – s természetesen a teljes kiadványsorozatot – mindazoknak, kiket érdekel, hogy a magyar erdészet az elmúlt ötven évben honnan hova jutott el, melyek az ágazat legfontosabb jellemzői és aktuális folyamatai a kétezres évek elején.

A kiadványok terjesztését a Nemzeti Földügyi Központ Erdészeti Főosztálya végzi.

Forrás: Vérteserdő Zrt.

Tovább olvasom