Forskaren: Så ställer träden om till höst

Campus i höstfärger.

BildMattias Pettersson

Maria Eriksson är universitetslektor vid Institutionen för fysiologisk botanik och forskar om hur träd anpassar sig till omgivningen.

Det sägs att träd har en biologisk klocka. Hur fungerar den?

– Träden har en inre klocka som kallas den cirkadianska klockan, precis som vi människor och nästan alla organismer. Den är ett slags ”tidtagarur” med en rytm på 24 timmar som hjälper trädens celler att hålla tiden under dagen och växtsäsongen, till exempel för att veta när det är dags att sluta växa och gå in i en viloperiod.

Hur märker de att hösten är på väg?

– Eftersom den cirkadianska klockan justeras varje dag, framför allt efter dagsljuset, så känner träden av att dagarna blir kortare på hösten.

Vad händer i träden då?

– När dagen är kortare än vad just det trädet är genetiskt anpassat till (vi kallar den för kritisk dagslängd) så slutar tillväxthormoner tillverkas, och cellerna slutar att dela sig och går istället in i vila. Samtidigt sker en mängd andra anpassningar: bladen ändrar karaktär, trädet bildar skal runt knopparna för att skydda tillväxtzonen, cellerna isoleras och trädet blir mer köldtåligt. För att helt och hållet tåla nedfrysning behövs sedan att trädet utsätts för låga temperaturer.

Varför tappar vissa träd sina löv tidigare än andra träd på samma plats?

– För att det finns en stor genetisk variation bland träd av samma art även om de växer på samma plats, som gör att deras kritiska dagslängd varierar. Om man tittar på olika arter så går vissa träd mer på temperatur, till exempel rönn, medan andra går mer på dagslängd, som björk och asp.

– Sedan kan vissa trädsorter vara flyttade mellan olika breddgrader. Då är de bättre anpassade till den plats de kommer ifrån, tack vare tusentals år av selektion. Så om björken till exempel kommer från Dalarna, som Ornäsbjörken med sina flikiga blad, så är den bättre tajmad med klimatet där även om den råkar växa i Umeå.

Varför måste träden tappa sina löv på hösten?

– Träd som har tunna, torkkänsliga blad fäller dem för att klara den kalla torra vintern. Barrträden gör inte det eftersom de har en form och lager av vax som skyddar dem, de har andra vattenbehov än lövträden.

Vad kan gå fel om träden ställer om för tidigt eller för sent?

– Om trädens genetiska inställning är väldigt fel så kommer träden inte att stänga av tillväxten eller anpassa sig i tid till de nya vinterförhållandena och då kommer det att bli skador framför allt av kylan, ibland så att trädet dör.

Hur påverkas trädens klocka av klimatförändringarna?

– Vi vet fortfarande inte exakt hur träden påverkas, men det pågår studier runt om i världen. Det vi ser är att vanliga temperaturväxlingar inte påverkar den cirkadianska klockan så mycket, men mer extrema temperaturer rubbar rytmen i systemet. Då kan träden få svårt att reglera sina livsprocesser. I våra experiment på aspar har vi däremot sett att klockan går att ”ställa om” och det betyder att det finns möjlighet att förädla träd för nya klimat.

– Min forskning visar också att klockan inte bara styr tillväxten, utan även hur träden klarar kyla och akut torka. När den är rätt inställd har de lättare att försöka sig och konkurrera om resurserna. Och här i Arktis, där klimatförändringarna går snabbt, är det extra viktigt att förstå de här mekanismerna.