A fák nemcsak alkalmazkodni képesek a környezetükhöz, de a magvaikban lévő örökítőanyag módosulásai révén "nevelni" is tudják az utódaikat. Továbbadják nekik a megváltozott környezeti viszonyokkal kapcsolatos tapasztalataikat, és így felkészítik őket arra, hogyan birkózzanak meg a változásokkal. Olvass bele Peter Wohlleben új könyvébe!
Bámulatos alkalmazkodóképességüknek azonban határai vannak. A fáknak napjainkban égető szükségük van az ép közösségre, hogy párologtatással hűteni tudják magukat, és esőfelhőket hozhassanak létre. Csakhogy mindezt veszélyezteti az intenzív fakitermelés. Peter Wohlleben élesen kritizálja az erdészeti lobbi, a fakitermelő ipar és a politika önző és természetromboló döntéseit. Hangsúlyozza: nem várhatunk tovább, véget kell vetnünk a pusztításnak. Ha a fákat békében hagyjuk, képesek regenerálódni, és segíthetnek nekünk megküzdeni a klímaválsággal.
"Ha hagyjuk, az erdő mindenhol gyorsan visszatér, és megerősödik. Csupán fel kellene ismernünk, hogy mi, emberek nem tudunk erdőt csinálni, legfeljebb ültetvényeket."
Peter Wohlleben: Ha a fák lélegzethez jutnának
Fordította: Malyáta Eszter
A bölcsek köve a magban rejlik
Az erdőben, jobban mondva az erdészeti üzemekben kitört a pánik. Hogyan kell felkészíteni az erdőt a klímaváltozásra, a hőségre és a szárazságra? A fák ugyan képesek tanulni, de a genetikai alkalmazkodás tekintetében sajnos iszonyúan lassúak. Mutáció, azaz a génállomány módosulása és ezzel a tulajdonságok megváltozása mindig csak a következő generációnál következhet be. Ám a természetes erdőkben az új nemzedék csak akkor léphet porondra, ha megöregedett és végül elhalt egy öreg fa, márpedig ez fajtól függően akár 600 évet is jelenthet – ami persze a rohamosan előrehaladó klímaváltozás korszakában túlságosan lassú tempó. Sok állat, például a nyúl, ebből a szempontból sokkal jobb helyzetben van. Olyan gyorsan szaporodnak, hogy a nőstény már a vemhesség alatt újra vemhes lehet. Így évente 3-4 ellést is képes lezavarni, vagyis elegendő esély nyílik a genetikai eltérésre és az alkalmazkodásra. Ám a mutációk nem célirányosan történnek, ezért a változások szempontjából nem túl hatékonyak – pusztán a genetikai kódban a szaporodási folyamat során bekövetkező leolvasási hibák. A mutációk többsége ezért nem játszik különösebben fontos szerepet, ha mégis, akkor téves irányba is vihetik a dolgot. Mire az ilyen folyamatokból véletlenül jobban alkalmazkodó fák alakulnak ki, akár évezredek is eltelhetnek. Nem lenne sokkal jobb, ha kikapcsolhatnánk a véletlent, és felgyorsíthatnánk a folyamatot? Legalábbis mi, emberek ezt a módszert követjük: szóban vagy írásban továbbadjuk tapasztalatainkat a következő generációnak, amelynek nem kell mutációk útján alkalmazkodnia, hanem elég megváltoztatnia az életmódját. Ám a fák nem ismerik az írást, klasszikus értelemben legalábbis nem.
Mégis tudnak írni, úgyszólván üzenni az utódaiknak, mégpedig a genomjukon, azaz az örökítő információjukon keresztül.
Mielőtt megnéznénk, hogyan csinálják ezt a fák, vessünk egy pillantást a múltba, egész pontosan a második világháború utáni évek világába.
A tudományos világban még néhány évtizeddel ezelőtt is az volt az uralkodó vélemény, hogy genetikai módosulások nem tapasztalással, hanem kizárólag mutációk révén lehetségesek. Úgy vélték, hogy tapasztalatokat csakis szóban vagy rávezetéssel lehet átörökíteni a következő nemzedékre. Ám a második világháború megváltoztatta ezt a felfogást. 1944–45 telén a német megszállás következtében fellépő élelmiszerhiány miatt sokan éheztek Hollandiában. A várandós nők valamiképpen továbbadták ezt a tapasztalatot a még meg sem született gyermekeiknek, akiknek az anyagcseréje így a tápanyaghiányra programozódott. A háború utáni időket követő élelmiszerbőség nyomán ebben a népességcsoportban később nagyobb arányban fordultak elő egészségügyi problémák. Ezek a személyek a holland átlagnál nagyobb mértékben voltak hajlamosak a túlsúlyra és egyéb civilizációs betegségekre. Hogy megjelenésünket és testünk működését nem kizárólag a gének határozzák meg, arról szervezetünk minden egyes sejtje tanúskodik. Ezekben a sejtekben szépen, kompakt módon, összecsavarva ott van az adott ember teljes tervrajza – a DNS-e. Ha „kitekerik”, két méter hosszú – molekuláris szinten rengeteg információ elfér rajta, melyekre a szervezet adott pontján csak részben van szükség. A kezünk sejtjei másként vannak kialakítva, mint az agyunkban lévők. De hogyan szabályozza a szervezet ezt az információt a növekedés vagy a sebgyógyulás során oly módon, hogy az adott helyen csak az ott szükséges sejttípus képződjön? Itt lép be a képbe az epigenetika, vagyis mindazon folyamatok, amelyek meghatározzák, hogy a gének mely részei aktiválódnak, illetve deaktiválódnak.
A DNS úgy fogható fel, mint egy lexikon, amely a szervezetünk és funkcióinak felépítéséhez szükséges összes tudást tartalmazza. Az epigenetikus folyamatok olyanok, akár a könyvjelzők:
abban segítenek, hogy csak azokat az oldalakat lapozzuk fel, amelyeket konkrétan el kell olvasnunk. A könyvjelzők elhelyezése metilmolekulák segítségével történik, amelyek a genetikai kódra rakódnak rá, azt ily módon módosítják. Ezeket a változásokat a saját élettapasztalatok is befolyásolják, amint azt a hollandiai éhezés kapcsán láthattuk.
A fák is rendelkeznek azzal a képességgel, hogy továbbadják a tapasztalataikat. A müncheni Műszaki Egyetem kutatói ezt egy nagyon öreg nyárfa példáján mutatták be. A 330 éves fa folyamatosan alkalmazkodott a környezetében zajló változásokhoz, többek között a szárazsághoz vagy a hőmérsékleti ingadozásokhoz, ami teljesen egyértelműen a génjeiben is leképeződött. No de
honnan tudhatjuk, hogy a matuzsálemi korú nyárfa génjei megváltoztak?
A válasz egyszerű: az ágon egymástól távol eső levelek vizsgálatával. Az ágak az évek során egyre hosszabbak, és ezzel együtt egyre idősebbek lesznek. A legősibb részek a törzs közelében helyezkednek el, ahonnan az ág hajdanán kihajtott, a legfiatalabbak a csúcson. Ha a nyárfa az évszázadok folyamán tanult és a génjei epigenetikusan folyamatosan módosultak, ebből az következne, hogy a legnagyobb változások az ág csúcsán láthatók. Nos, pontosan ezt állapították meg a tudósok: minél távolabb helyezkedtek el egymástól az ágon a levelek, a „könyvjelzőt” tekintve annál inkább különböztek egymástól. A vizsgált nyárfa esetében a változások a nemzedékről nemzedékre fellépő mutációkhoz képest tízezerszer gyorsabban zajlottak le. Ráadásul azt is tudjuk, hogy a fák az összegyűjtött újításokat (vagy tapasztalatokat) sokszor nemcsak a közvetlen utódaiknak adják át, hanem generációk sorának. És mivel évente szaporodnak, minden évben képesek olyan utódokat nemzeni, amelyek rendelkeznek az újonnan adaptált tulajdonságokkal.
Hogyan lehet kinyomozni, hogy egy facsemete valóban tanult-e valamit a szüleitől? A vizsgálat ugyan nagy ráfordítást igényel, de nem túl bonyolult. A svájci Szövetségi Erdő-, Hó- és Tájkutató Intézet tudósai már 2003 óta kísérleteztek erdeifenyőkkel.
A vizsgálatok során különböző erdőterületeket öntöztek.
A fák így semmiben sem szenvedtek hiányt, mondhatni szépen elkényeztették őket. Tíz évvel később az erdők egy részén abbahagyták az öntözést. Ezt követően magokat gyűjtöttek az elkényeztetett, öntözött és a szárazon hagyott, nem öntözött erdeifenyőkről, majd ezeket üvegházakban elültették. És láss csodát: a folyamatosan öntözött anyafáktól származó facsemeték sokkal rosszabbul tűrték a szárazságot, mint azoknak az erdeifenyőknek az utódai, amelyek nem kaptak pluszvizet. Ez volt az egyik első eset, amikor bebizonyították, hogy a fák tovább örökítik tudásukat a következő nemzedékre.