Środowisko jest żywym laboratorium

7 grudnia 2017
Środowisko jest żywym laboratorium
Dr hab. Urszula Zajączkowska jest adiunktem w Samodzielnym Zakładzie Botaniki Leśnej Wydziału Leśnego SGGW. Pracę naukową łączy z niezwykłą wrażliwością, czego efekty widać nie tylko w laboratorium, lecz także w jej wierszach, za które niedawno otrzymała Nagrodę Kościelskich – jedną z najważniejszych nagród literackich w Polsce, felietonach publikowanych w magazynie dwutygodnik.com, a także w krótkich filmach, które udostępnia w internecie.


Pytania najprostsze

„Wewnętrznie pociągają mnie pytania najprostsze: głównie te związane ze wzrostem i rozwojem roślin – opowiada. – Jak odnajdują się w przestrzeni? Jak działa na nie wiatr? Co mówi geometria koron drzewa? Jak odczytać język anatomii roślin? Co jest sygnalizatorem, który sprawia, że utrzymują pozycję zgodnie z grawitacją i w stanie minimum energetycznego?”. Aby znaleźć odpowiedzi, nie trzeba wyjeżdżać daleko. Wystarczy podstawowe laboratorium, kilka aparatów fotograficznych, darmowe programy do analizy kinetyki i czas. Rośliny rosną powoli, dlatego każdy eksperyment trwa długo. W obserwowaniu jego przebiegu pomaga zastosowanie metody poklatkowej: dr hab. Zajączkowska ustawia aparaty pod różnymi kątami, a potem tysiące powstałych zdjęć skleja razem, tworząc film. Dzięki temu przebieg procesu, który trwa kilka tygodni, można zaobserwować w kilkadziesiąt sekund. Efekty są zachwycające, a można je zobaczyć na przykład na kanale w serwisie Vimeo.

Gdyby nie nagrania, nie byłoby szans na zaobserwowanie tego pięknego momentu, punktu inicjacji w którym rośliny rozpoczynają proces reorientacji do światła. „Przez kilka godzin ich łodygi drżą w amplitudzie wychyleń 3-4 mm. To coś nieprawdopodobnego, ten ruch jest bardzo ludzki: jak drganie przemęczonych mięśni.”

Magia Księżyca

Ta sama metoda z pogranicza nauki i sztuki pozwoliła Urszuli Zajączkowskiej wykazać zależność między pozycją Księżyca na niebie i tempem wzrostu roślin. Badania prowadziła we współpracy z prof. Peterem W. Barlowem z Uniwersytetu w Bristolu. Wybrała miętę pieprzową, a nie modelową roślinę rzodkiewnika pospolitego: „Dlaczego jakąś roślinę uznano za model dla wszystkich? To przecież bardzo duże uproszczenie. Większości zapewne to odpowiada i rozumiem ich argumenty, ale wystarczy tylko pójść do lasu, żeby przekonać się, że każda roślina jest naprawdę inna i nie da się za pomocą jednej wyjaśnić działania wszystkich” – tłumaczy swoją decyzję.

Mięta okazała się trafnym wyborem. Jej międzywęźla są dobrze widoczne, a łodyga ma kształt czworoboku, dlatego łatwo analizuje się jej wzrost i wszystkie wychylenia. Zmontowana animacja pokazała, że liście drgają, podnoszą się i opadają zsynchronizowane z pozycją naturalnego satelity na niebie: gdy jest bliżej Ziemi, rosną szybciej (a już najszybciej w czasie pełni i nowiu), a gdy Księżyc oddala się od naszej planety, wtedy tempo wzrostu roślin maleje. Na sporządzonych wykresach widać, że w tych samych fazach Księżyca wyniki są jednakowe – maksima wzrostu były identyczne.

Brzmi to magicznie, a wynika z grawitacji: zgodnie z prawem powszechnego ciążenia dwa obiekty mające masę oddziałują na siebie z siłą, której wartość jest proporcjonalna do iloczynu ich mas i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między nimi. Pozycja Księżyca wywołuje lokalne zmiany grawitacji, w konsekwencji generując pływy oceaniczne, wpływając na zachowania zwierząt i roślin.

Warunkiem potwierdzenia eksperymentu jest jego powtarzalność. Powszechnie uważa się, że każde badanie należy przeprowadzić wielokrotnie w tych samych warunkach świetlnych, temperaturowych i związanych z wilgotnością powietrza.

Urszula Zajączkowska udowodniła, że równie ważnym czynnikiem dla zachowania warunków powtarzalnych jest grawitacja: „Nasze badania pokazały, że absolutnie powinno się zwracać uwagę na dynamikę przyspieszenia grawitacyjnego. Gdybyśmy chcieli przeprowadzić doświadczenie w dokładnie takich samych warunkach, to okazuje się, że mamy na to właściwie tylko cztery dni w każdym miesiącu”.

Przy okazji badania ruchów roślin badaczka zweryfikowała także hipotezę stawianą przez część naukowców: że rytm biologiczny (wewnętrzny) rośliny jest czymś absolutnie stałym i wyłącznie endogennym. „Przez kilka dni zmieniałam rytm biologiczny roślin: jedną grupę trzymałam w ciemności, a drugą w świetle. Potem robiłam zmianę – po to, by w jednym czasie miały zupełnie różne warunki oświetleniowe. Po kilkunastu dniach zaczęłam analizować ich ruchy w naturalnym świetle i okazało się, że pierwsze wobec czego obie grupy się zsynchronizowały, to Księżyc. J.W. Goethe poszukiwał swoistego nad-zjawiska, Urphänomene, wobec którego inne byłyby tylko pochodną. Być może – jak sądził prof. Barlow – to właśnie przyspieszenie grawitacyjne wynikające z pozycji Księżyca na niebie nim jest”.

Wyniki badań okazały się na tyle ważne i interesujące, że bardzo szybko opublikowano je w czasopiśmie „Plant Biology”. To pokazuje – co Urszula Zajączkowska podkreśla – że naukę można praktykować wszędzie i za niewielkie pieniądze: „Środowisko jest żywym laboratorium: wystarczy patrzeć, ciężko pracować, nie myśleć o naukowych punktach. Nie redukować się do maszyny, ale działać jak czuły obserwator natury. Każdym gestem staram się dziękować za to, że mogę tę całą złożoność i piękno świata odkrywać”.  


infowire.pl


POWIĄZANE

Aktualne zamieszanie na europejskim rynku jaj skłania do spojrzenia na rosnący i...

Od II poł. września br. obserwowany jest spadek cen produktów mlecznych na świec...

Przed Sądem Okręgowym w Olsztynie rozpoczął się w czwartek proces apelacyjny w s...


Komentarze

Bądź na bieżąco

Zapisz się do newslettera

Każdego dnia najnowsze artykuły, ostatnie ogłoszenia, najświeższe komentarze, ostatnie posty z forum
Jestesmy w spolecznosciach:

Najpopularniejsze tematy

gospodarkapracaprzetargi
Nowy PPR (stopka)
Zgłoś uwagę