Yritystilaus tunnistettu

Voit käyttää palvelun kaikkia sisältöjä vapaasti. Jos haluat kommentoida, kirjaudu sisään henkilökohtaisella Mediatunnuksella.

Porvoon museon biologi kertoo, mitä puille tapahtuu talven tullessa ja kun pakkanen paukkuu puissa – Puiden soluissa riittää tutkittavaa

Jokainen kotikokki erottaa helposti sulatetut pakasteet tuoreista aineksista: lihasta valuu nestettä ja ennen niin kiinteät marjat ovat muuttuneet vetiseksi mössöksi. Jotain on tapahtunut pakastimessa.

Luonnossa niin kauniisti kimaltelevat lumikiteet ovat mikrotasolla teräviä kuin pienet veitset. Jääkiteet puhkovat helposti sekä eläinten että kasvien soluseinät, jonka seurauksena nesteet karkaavat ja solut kuolevat. Miten ihmeessä suojaamattomat kasvit, kuten puut, voivat selvitä elävinä luonnon pakastimesta, talvesta?

Talven tulo näkyy selvästi jo syyskuussa. Saamme vähemmän auringonvaloa, kylmenee. Pohjoisen kasvitkin reagoivat muutoksiin, ja niiden aineenvaihdunnassa alkaa pitkä tapahtumasarja.

On kohdattava monta haastetta. Ensimmäinen on auringonvalon riittämättömyydestä johtuva energiantuotannon hiipuminen. Ratkaisu: energiansäästötalkoot! Sokereita, rasvoja, proteiineja ja muita aineita kerätään talteen runkoon ja juuriin. On ruskan aika.

Vesi on kaikille eläville välttämättömyys, mutta vesi on haihtuvaa ja talvella sitä ei routaisesta maasta nouse haihtuneen tilalle. Toinen haaste on siten liiallisen kuivumisen estäminen. Ratkaisu: minimoidaan haihdunta!

Havupuiden pitkäikäiset neulaset (männyn 3-5 vuotta, kuusen 5-7 vuotta) ovat paksun vahakerroksen peitossa ja ilmaraot ovat syvennyksissä suojassa. Nämä asiat vähentävät haihduntaa sen verran, että useimmat havupuut selviävät talven yli.

Lehtipuiden lehdet ovat, päinvastoin kuin neulaset, tehokkaita haihduttajia. Lehdet täytyy siis uhrata ja jokaisen lehtivarren liitoskohta täytyy tilkitä. Tästä huolehtivat yhtymäkohtien erikoistuneet solut. Kun työ on tehty, lehti irtoaa.

Alavilla mailla hallanvaara! Niin, pakkanen saapuu, ja muistamme, miten kotipakastimessa kävi. Kolmas haaste on siis välttää tappavat jääkiteet. Ratkaisu: jäänestoaineet! Elävät solut alkavat siirtää vettä pois soluista solujen väliin ja kuolleeseen ydinpuuhun.

Tällöin solunesteet väkevöityvät talteen otetuista sokereista, proteiineista ja muista ”jäänestoaineista” sillä seurauksella, että jäätymispiste laskee reilusti nollan alapuolelle. Mitä enemmän lämpötila laskee, sitä enemmän solujen välitilan höyrynpaine alenee, ja tämä tehostaa veden siirtymistä.

On todettu, että mitä paremmin kasvi sietää kuivuutta, sitä kovemmista pakkasistakin se todennäköisesti selviää. Ja kun talven kaikkein kovimmissa pakkasissa elävien solujen soluneste lopulta jäätyy, vesikristallit jäävät niin pieniksi, ettei niistä koidu vaaraa.

Tiedetään, että mikäli jäähtyminen -30 oC asteeseen tapahtuu tarpeeksi hitaasti, puut selviävät vaurioitta melkein kahteensataan pakkasasteeseen asti. Vaarallista puille eivät siis ole kovat pakkaset vaan liian nopeat lämpötilan vaihtelut!

Sanotaan, että pakkanen paukkuu. Oikeammin puut halkeilevat paukkuen pakkasessa. Tämä tapahtuu, kun rungon ulkopinta jäähtyy epätasaisesti lämpimän päivän jälkeen. Haavoihin voi silloin tarttua lahottajasieniä tai bakteereita. Ratkaisu: haavan puhdistus! Havupuiden pihka on ihmeaine.

Pihka tappaa ja häätää monia tunkeilijoita. Lehtipuut ovat heikommassa asemassa, koska niiden mahla ei toimi samalla tavalla. Vasta seuraavana kesänä puut pääsevät kasvattamaan halkeaman kohdalle uutta suojaavaa kaarnaa, niin kutsuttua pakkasharjaa.

Pitkän talven alhaiset lämpötilat ylläpitävät puiden lepoa ja vastustuskykyä, mutta seuraavat haasteet ovatkin kevään suuret lämpötilanvaihtelut. Ratkaisu: heräämisenesto!

Syvään lepotilaan päässeet puut tarvitsevat enemmän kuin muutaman lauhan jakson, jotta ne heräisivät uuteen kasvukauteen. Pohjoisessa puut tarvitsevat kylmyyttä, eli lepoa, pidempään kuin eteläiset sukulaisensa.

Jokainen vuodenaika on asettanut puustolle haasteita ja karsinut sopeutumattomat. Ilmastonmuutoksen myötä on odotettavissa vielä enemmän äärimmäisiä olosuhteita ja lisää haasteita.

Luonnolle nopea muutos on aina stressitekijä, ja tiedemaailma on huolestunut myös metsien sopeutumiskyvystä. Katse kääntyy silloin puuvanhuksiin päin, ovathan tuhat vuotta vanhat kannat selviytyneet poikkeuksellisista olosuhteista ennenkin. Lehtimetsien iäkkäimmät geenit voivat olla 600–900 vuotta vanhoja, havumetsien yli kaksi tuhatta.

Puiden salaisuuksista riittää vielä tutkittavaa. Ratkaisematta on yksityiskohtia siitä, miten talvisilmut heräävät keväällä. Ilmastonmuutoksen myötä jää nähtäväksi minkä verran puut kärsivät tärkeiden sienten vaikeuksista kuivuvassa maaperässä.

Tiedetään, että puut viestivät keskenään, mutta miten? Ovatko sienirihmastot puiden maanalainen somekanava?

Kirjoittaja on Porvoon museon biologi ja amanuenssi.