Miért nem forog a napraforgó? Bár a fiatal napraforgófej napkövetésének és éjszakai visszafordulásának már számos élettani részletére fény derült, a mindig mosolygós növény leginkább deviáns viselkedésének - a Napot már nem követő érett napraforgóvirágzat keletre nézésének - környezeti/ növényfiziológiai okaira és ökológiai szerepére eddig még nem volt kielégítő magyarázat.

Az ELTE Biológiai Fizika Tanszéke, Környezetoptika Laboratóriumának professzora, Horváth Gábor biofizikus professzora szerint a jelenséget az okozhatja, hogy a növényeket délelőtt több közvetlen napfény éri, mint délután, mivel a délutánok általában felhősebbek a délelőttöknél. Mivel ezzel a feltevéssel eddig senki nem élt, 2020-ban Horváth Gábor hozzálátott az ellenőrzéséhez. Az eredményekről a Scientific Reports 2020. decemberi számában számolt be kutatótársaival.

A munka során csillagászati, meteorológiai és növényfiziológiai adatok felhasználásával meghatározták a Napot nem követő érett napraforgófej virágzata és hátoldala által elnyelt fényenergiát (beleértve a közvetlen napfényt és a szórt égfényt is) a virágképzés kezdete (július 1.) és a magok teljes érése (szeptember 7.) között. A kutatók megállapították, hogy amikor a délutánok felhősebbek a délelőttöknél, a keletre néző napraforgóvirágzat nyeli el a legtöbb fényenergiát. Azt is kimutatták, hogy a virágzat nyugati orientációja előnyösebb lenne, mint a déli.

A kutatócsoport

A kutatásban Horváth Gábor mellett Slíz-Balogh Judit csillagász (ELTE Csillagászati Tanszék), Jánosi Imre fizikus professzor (ELTE Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék), Horváth Ákos meteorológus (Hamburgi Egyetem, Meteorológiai Intézet), Virágh Balázs diplomandusz (ELTE Biológiai Fizika Tanszék), Egri Ádám (MTA Ökológiai Kutatóközpont, Duna-kutató Intézet) és Horváth Dániel (ELTE Biológiai Fizika Tanszék) vett részt.

A keletre néző érett napraforgóvirágzat nyugat-dél felé néző virágzathoz képest mért 10-50 százalékos energiatöbblete számos előnnyel jár a napraforgó számára: miközben serkentheti a mag fejlődését és érését, felgyorsíthatja a virágzatra lecsapódott harmat reggeli elpárolgását is, ami pedig csökkentheti a gombásodás veszélyét. Ráadásul a délelőtt aktív beporzók is erősebben vonzódhatnak a keletre néző virágzatokhoz. Ez utóbbi két szempontot már mások is fölvetették, ennélfogva a napraforgóvirágzat keleti orientációjának előnyére adott új környezetoptikai magyarázat korábbi hipotézisekkel is összhangban áll.

"A napraforgóvirág keletre nézésének egyértelmű előnye, hogy maximalizálja a virágzat által elnyelt teljes fényenergiát, ha a délutánok felhősebbek, mint a délelőttök, ahogy ez a háziasított napraforgó származási helyének számító Boone County-t, valamint például Közép-Olaszországot és Közép-Magyarországot is jellemzi. Ez az extra fényenergia kézenfekvő környezetoptikai magyarázatot ad arra, miért a napraforgóvirágzat keleti iránya a legelőnyösebb az aszimmetrikus délelőtti-délutáni felhőviszonyok között" - foglalja össze az eredményeket Horváth Gábor.