11.06.2025 г.
Летнее солнцестояние и растения: как изменение климата нарушает природные ритмы
В природе все подчинено четким циклам, и растения, как чуткие биологические часы, веками полагались на устойчивые сигналы — продолжительность светового дня и температуру — чтобы определить оптимальное время для роста и размножения. Однако в условиях стремительного изменения климата эти проверенные механизмы начинают давать сбои. Новое исследование ученых из Университета Британской Колумбии (UBC) проливает свет на то, как летнее солнцестояние — самый длинный день в году — влияет на жизненные циклы растений и почему в современных условиях этот сигнал может оказаться неэффективным.
Солнцестояние как природный триггер
Долгое время считалось, что растения ориентируются преимущественно на продолжительность светового дня (фотопериодизм) и температуру, чтобы регулировать процессы цветения, плодоношения и подготовки к зиме. Однако новое исследование предполагает, что само солнцестояние — момент, когда день достигает максимума, — может играть ключевую роль в активации роста и репродуктивных функций.
Виктор Ван дер Меерш, ведущий автор исследования, отмечает, что солнцестояние, вероятно, служит универсальным сигналом, синхронизирующим жизненные циклы растений в разных широтах. Однако из-за климатических изменений этот механизм начинает работать нестабильно. В южных регионах потепление наступает раньше, заставляя растения цвести до солнцестояния, тогда как в северных областях даже в июне может быть слишком холодно для начала вегетации.
Раньше растения могли полагаться на оба фактора — и температуру, и фотопериод, — но теперь, из-за резких климатических колебаний, эти сигналы вступают в противоречие. Длина дня остается неизменной из года в год, тогда как температурные аномалии становятся все более непредсказуемыми.
Элизабет Волкович, соавтор исследования, подчеркивает, что растения оказываются в сложной ситуации: если они реагируют только на тепло, то рискуют зацвести слишком рано и погибнуть от поздних заморозков. Если же они продолжают полагаться на солнцестояние, то могут пропустить оптимальное время для роста в условиях более ранней весны.
Последствия для экосистем и сельского хозяйства
Нарушение синхронизации между растениями и их средой обитания грозит серьезными последствиями:
- Опылители и цветы могут перестать совпадать во времени, что приведет к снижению урожайности диких и культурных растений.
- Фруктовые деревья, такие как яблони и вишни, могут зацвести раньше срока и пострадать от возвратных морозов, либо дать урожай в неподходящее для сбора время.
- Леса могут упускать оптимальные периоды роста, что снизит их способность поглощать углекислый газ и ослабит борьбу с глобальным потеплением.
Необходимость адаптации
Исследователи призывают к разработке более точных моделей, которые учитывали бы взаимодействие температуры и фотопериода.
Это поможет сельскому хозяйству и природоохранным организациям прогнозировать изменения и минимизировать риски. Понимание того, как растения реагируют на климатические сдвиги, станет ключом к сохранению биоразнообразия и продовольственной безопасности в будущем.
Исследованиеопубликованов Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).