Pangea

Minden, ami földtudomány

A Föld legvénebb fái

2014. január 16. 18:07 - Zöldboszorka

Van az Egyesült Államokban néhány eldugott hely a fahatár környékén, ahol már 4000 éve is ugyanazok a fák álltak, amelyeket ma is megcsodálhat az arra vetődő vándor.

PICT0105.jpg

A dendrokronológia áldozata

1964-ben Donald R. Currey, egy fiatal geológus a mai Great Basin Nemzeti Park területén tanulmányozta a Wheeler Peak (3982 m) morénáit és cirkuszvölgyeit. Itt a csúcs alatt él a simatűjű szálkásfenyő egyik populációja, ezért egyértelmű volt számára, hogy ezeknek a fáknak a segítségével határozza meg a morénák korát. Így esett a választása közülük is a legnagyobbra, a korábban csak Prométheuszként emlegetett fára. A helyszínen nem volt képes mintát venni, ezért a helyi erdészeti szolgálat segítségével(!) kivágták a matuzsálemet. A laboratóriumban az évgyűrű vizsgálatok során kiderült, hogy a Földön valaha ismert legidősebb fát döntötték le. A legbelső elkülöníthető évgyűrűt Kr. e. 2897-re datálták! (Kb. ekkorra tehető az egységes Egyiptom megalakulása is.) Tehát a fa 4861 éves lehetett, mikor ledöntötték. Az eset szakmai körökben és a közvéleményben is egyaránt nagy felháborodást váltott ki. Talán szomorú vigasz, de részben ennek hatására kezdték el óvni ezeket a különleges és tiszteletre méltó teremtményeket. 1987-ben a Wheeler Peak alatt élő szálkástobozú erdő a Nemzeti Park része lett.

190k.jpgWheeler Peak lábára felkúszó populáció Nevadában. A kép közepén látható ritkás állományú erdőben élt Prométheusz-fa is

Sokan azt gondolnánk, hogy a legnagyobb fák egyben a legidősebbek is, de nem. Meglepő módon a mamutfenyőknél jóval alacsonyabb, legfeljebb 20 méter magasra növő, simatűjű szálkásfenyők (Pinus longaeva) tartják az időben kifejezhető rekordot, 4900 évvel! (Itt kell megjegyezni, hogy Tasmániában él még egy ennél is öregebb cserjefaj (Lomatia tasmanica), ami a maga 43 600 évével valóban figyelemre méltó. A Lomatia esetében azonban ez az idő az egész kolóniának a kora és nem az egyes töveké, bár az egyes tövek – lévén klonális növény – genetikailag azonosak.)

Az elohely.jpgWhite Mountains, California - háttérben a Sierra Nevada havas csúcsai

Dr. Edmund P. Schulman fedezte fel az első 4000 évnél is idősebb fát a kaliforniai White Mountainsben az 1950-es években. Ettől kezdve a dendrokronológusok intenzíven kezdtek kutatni további öreg fák után, hogy a segítségükkel vissza tudjanak következtetni az elmúlt évezredekre. Ma már az élő és a holt fák évgyűrűiből közel 10 000 évre visszamenően megismerhetjük a múlt éghajlatát, a levegő minőségét és az erdőtüzek gyakoriságát.

terkep.jpgSzálkásfenyők elterjedése - fekete Δ jelöli eme cikk főszereplőjét

021 Védekezés a kiszáradás ellen.JPG

A szálkásfenyők csoportjába három faj tartozik, a rókafarkfenyő (Pinus balfouriana), a simatűjű szálkásfenyő (P. longaeva) és a gyantás tűjű szálkásfenyő (P. aristata). Mindhármójukra jellemző, hogy tűleveleik ötösével állnak az ágaikon. Élőhelyüket az USA nyugati részének (Sierra Nevada, Nagy-medence és a Sziklás-hegység) magasabb régióban (2000-3500 m tszf.) találták meg, ott hol más növényekkel már nem kell versenyezniük az életben maradásért. Köztük sétálva az embernek az az érzése támad, hogy nem is erdőben van, hanem csupán faegyedek között, mivel ezek a fák az árnyékolást nem tűrik és ezért viszonylag távol állnak a szomszédaiktól. Fiatalon mindegyikőjük klasszikus, kúpos fenyőként kezdi az életét, néhány száz évvel később, a környezeti hatásokra, azonban a törzsük és ágaik kezdenek összevissza csavarodni, koronáik aszimmetrikussá válnak. Így rendkívül látványos formákat öltenek. Hosszú élet adatott a csoport mindegyik tagjának, bár rókafarkfenyőből „csak” 2110 éves a legidősebb példány és a gyantás tűjű szálkásfenyő ismert példányának kora is alig haladja meg a 2400 évet.

039.JPGÉletük első száz évében még kúpos a lombkoronájuk

Hosszú életre berendezkedve

Miért képesek évezredekig élni? Ha meg akarjuk fejteni, akkor a választ az élőhelyükben és az ehhez való alkalmazkodásukban kell keresnünk.

A magas hegyeket nem választották, csupán a kényszerűség hajtotta őket a fahatár környékére és paradox módon éppen az itt jellemző mostoha életkörülményeik miatt váltak a szálkásfenyők az élővilág matuzsálemeivé. A hideg, száraz, szeles, nagy magasságú helyek gyakorlatilag nullára csökkentették ellenségeik számát, továbbá a gyér aljnövényzet miatt a tüzek sem tudnak elterjedni a sziklás talajon. A farothasztó gombák a száraz klíma miatt csak nagyon lassan növekednek, emiatt károsító hatásuk is jóval később jelentkezik.

108.JPG

Azonban hiába lennének adottak az élőhely előnyei, ha ahhoz a fák nem bírnának alkalmazkodni. Az adaptáció legszembetűnőbb vonását már akkor észrevesszük, amint elindulunk a fák között szerpentinező ösvényen. Ugyanis egyik fán sem mutatkoznak a hanyatlás jelei. Noha szinte mindegyiknek a nagyobbik része már kiszáradt, de az elhalt ágak közt mindig kibukkan egy-egy élő és viruló sötétzöld tűleveles ág. Évezredek ide vagy oda, a kutatók kimutatták, hogy kambium sejtjei (amivel a növény a szállítószövet-rendszerét hozza létre) ugyanolyan aktívak a több ezer éves példányban, mint egy facsemetében. Tehát ezek a fák csak akkor halnak meg, ha valami vagy valaki....megöli őket! Sőt mivel a fa egyes részei némiképpen egymástól független egységeket alkotnak, ezért sérülés esetén a fa könnyedén regenerálni tudja magát.

075 Meddo ag.JPG„Eltemetett” levélközi rügyből képződött ág

A tűcsomók között találhatjuk az ún. levélközi rügyeket, melyek évekig nyugalomban vannak, még a fa is benőheti őket, mígnem egyszer csak előtörnek rejtekhelyükről, létrehozva egy új ágat. Ez a fajta hajtásképzés ugyan más fenyőféléknél is előfordul, de csak akkor, ha a fát sérülés éri, míg a szálkásfenyők esetében ez bármikor létrejöhet, segítve ezzel is a túlélésüket.

117 Uvegmoso kefek.JPG

A nagy szélviharok átvészelésére kétféle technikát is kifejlesztettek. Rugalmas, „üvegmosó-kefe” szerű ágaikkal hajladozva, törés nélkül követik a szél útját. Kifelé eső tűleveleik, pedig tükörfényesek és nincsenek rajta légrések, amivel így csökkenteni tudják az értékes víz elvesztését. További módszer a víz megtartására, hogy a tűlevelek napközben, olyan szorosan egymáshoz simulnak, hogy első ránézésre az öt levél egynek látszik.

Az örökzöldekre általánosan jellemző, hogy egy-egy levél csak néhány évig él, azután lehullik, ezzel szemben a szálkásfenyők tűlevelei akár 45 évig is működőképesek maradnak, szolgáltatva a fa számára nélkülözhetetlen anyagokat.

A durva körülmények ellenére és a szomszédos fenyőfajokhoz (fehér fenyő (Pinus flexilis), pinyon (Pinus monophylla)) képest is jóval gyakrabban, szinte minden évben nagy mennyiségű tobozt és így magokat is produkál a simatűjű szálkásfenyő. Igaz ebben segítségére van, hogy maga a növekvő toboz is fotoszintetizál.

043 Ero es erett termos viragzat, a toboz.JPG A tobozpikkelyekről kinyúló apró szálkákról kapták a nevüket

A magok alapvetően a szél útján terjednek, de valószínű, hogy azoknak a magoknak a túlélési esélye nagyobb, amelyeket az amerikai fenyőszajkó (Nucifraga columbiana) elrejt magának ínségesebb időkre, majd megfeledkezik róluk. Hiszen az így gondosan elültetett magok láthatatlanok a rágcsálók számára és a kiszáradástól is védve vannak.

A porzos viragok barkaszeru viragzatba tomorulnek.JPGA porzós virágok barkaszerű virágzatba tömörülnek

A szálkásfenyők a száraz és hideg idő miatt nagyon lassan nőnek, ezért az évgyűrűik rendkívül vékonyak, akár 40-80 évgyűrűt is megszámolhatunk egy centiméteren belül. Ennek következtében fájuk a többi fenyőéhez viszonyítva tömörebb és erősebb is, ami miatt a földön fekvő holt faanyagnak az elbomlása évezredeket vesz igénybe, a dendrokronológusok nagy örömére. A lassú növekedés hátránya azonban, hogy a villámlás vagy a rágás okozta sebeket a fa gyakorlatilag nem képes benőni, így azokon a helyeken a kambium elhal és soha többé nem fog regenerálódni.

022 Spirális erezet és ferde törzsek.JPGGyakran látható a kérgüket vesztett fákon, hogy törzsük a növekedés során spirálisan megtekeredett. Az, hogy ez hogyan alakul ki még nincs egészen tisztázva, mindenestre az bizonyos, hogy a csavart rostok a fát rugalmasabbá teszik és így kisebb lesz a széltörés veszélye.

Gyökérzetükön a kéreg vékonyabb, mint az ágaikon ezért ezek a fák nem eresztik mélyre őket, csak a talaj felső 30 cm-éből továbbítják az ásványi anyagokat a növény föld feletti részeibe. Ellenben oldalgyökereik polipszerűen terjeszkednek a törzstől akár 15 méterre is. A gyökerek kitettségéből, illetve az erózió mennyiségéből következtetni lehet a fa korára. Érdekes jelenség, hogy az évek során a fát folyamatosan emelik a gyökerei, mivel az oldalgyökér növekedése során egy idő után már nem képes áttörni a mélyebb rétegeken és ezért kénytelen megemelni az egész fát. Ezzel együtt viszont csökken a víztovábbító képessége is. Mindezt ellensúlyozva a száraz körülmények között élő fáknál, így a mi fenyőinknél is, megfigyelhető az a jelenség, hogy a szomszédos, azonos fajba tartozó fák gyökereiken keresztül anatómiailag integrálódnak egymásba, így a víz, a hormonok és a cukor oldat egyik fából a másikba vándorolhat. Ha egy ilyen fa elpusztul, a már korábban hozzá kapcsolódott másik fa több vízhez fog jutni a továbbiakban.

085.JPG

Sávokra osztott faszerkezet

Mindhárom szálkásfenyő esetében megfigyelhető a szektoros víztovábbítás, ami azt jelenti, hogy a gyökér egyik részéből csak a fölötte lévő törzsrészbe áramlik tovább a víz és alig vagy egyáltalán nem jut a tőle balra ill. jobbra eső részekbe. Ennek köszönhető, hogyha valamilyen végzetes hatás éri a fát, az nem terjed ki annak egészére, hanem csak az érintett szektor fog elpusztulni és nem az egész növény. Ez a sávos belső szerkezet nagyon jól megmutatkozik a fák törzsén is. A kiszáradt törzsön ugyanis helyenként kéreg csíkok futnak fel a zöld lombig. Ezek a kéreg sávok a fák „életvonalai”.

061.JPG

Ha két fa közel azonos helyen kezdi meg az életét, az idősebb korukra azt fogja eredményezni, hogy a fenyők a pisai ferde torony módjára egymástól elhajolva növesztik törzseiket. A teljes eldőlést azonban megakadályozzák a növekedési hormonok, melyek megpróbálják a fát a függőleges irányba visszaterelni.

Megcsavarodott törzsek

Első ránézésre talán úgy tűnhet, hogy a szelekkel folytatott hősies küzdelmük miatt néznek ki így ezek a fenyők, azonban erre nincs egyértelmű bizonyíték. Inkább a szektoros szerkezettel, illetve az egyes szektorokon belüli kambium aránytalan növekedésével magyarázható a simatűjű szálkásfenyők groteszk alakja.

Sokszorozódott törzsek

086.JPGA szálkásfenyők közül egyedül a simatűjű szálkásfenyőknél figyelhető meg, hogy két vagy több törzs az alapjánál összekapcsolódik. Kérdés az, hogy ezek egyetlen fának az elágazásai vagy különálló fáknak a csoportosulásai, melyeknek magjai egymáshoz közel csíráztak ki – például azért, mert a fenyőszajkó ugyanoda egyszerre több magot is „elültetett”. Vagy a párnanövényekhez hasonlóan a vezérhajtás hiánya (sérülés miatt) okozza az egyenrangú ágak, mint törzsek kifejlődését. Az is előfordulhat, hogy egy kidőlt fának az ágai fácskaként kezdenek viselkedni és így, miután az öreg fa elkorhadt, már csak az egy vonalban maradt klónjait láthatjuk. Éppen ezért nehéz eldönteni, hogy tulajdonképpen hány darab fa áll előttünk, ha csak a föld feletti részeit látjuk.

Vajon az idén kicsírázó magnak milyen esélyei lehetnek arra, hogy megérje a szüleihez hasonló matuzsálemi kort?

sziklas.jpg

A globális felmelegedés rendkívüli módon érinti e fákat. Hosszabb lesz ugyan a növekedési periódusuk, de a fák sérülékenyebbé is válnak a korábban érkező tavaszi fagyok miatt. A magasabb hőmérséklet következtében egyúttal csökken a talaj nedvességtartalma: Kaliforniában 1951 és 1996 között 16 nappal rövidült meg a hóolvadás időszaka. A melegebb éghajlat viszont kedvező hatással van a kanadai fenyőszú (Dendroctonus ponderosae) életciklusára, aminek az új generációja az eddigi két év helyett már egy év alatt is kifejlődik, csökkentve ezzel a fák életidejét. Egy tömeges szúkárosítás esetén, pedig az így elpusztult fák jelentősen növelik az erdőtüzek kialakulásának esélyét. Amint tehát melegebbre fordul az éghajlat, az alacsonyabb régiókban élő populációk kipusztulnak, a többieknek, pedig még magasabbra kellene menniük, azonban már így is azon a határon dacolnak az életükért, ahonnan már nincs hová feljebb....

A fényképek saját munkák. A cikk szerkesztett változata az Élet és Tudomány, 2012/14-es számában jelent meg.

Térkép és felhasznált irodalom:

Ronald M. Lanner: The Bristlecone Book - A Natural History of the World's Oldest Trees

3 komment

A bejegyzés trackback címe:

http://pangea.blog.hu/api/trackback/id/tr455714995

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben.

Cyrrus · http://GaleriaEpites.hu 2014.01.18. 13:33:35

Ti csodás fenyők... Érdekes összeállítás!

lyzX · http://Kirandulo.Blog.hu 2014.01.18. 13:35:00

A matuzsálemért kár volt. :(
Egyébként a cikk érdekes, imádom a fákat, különösen a fenyőt. :) Köszi!

Diorella Queen 2014.08.10. 15:35:54

Nekünk is abba a magasságba kellene költöznünk és akkor lehet hogy mi is tovább élnénk:)