W skrócie
- Naukowcy z INRAE odkryli, że drzewa posiadają propriocepcję, czyli zdolność do wyczuwania własnej pozycji i aktywnego prostowania pni za pomocą drewna napięciowego.
- Eksperyment z topolami w izolacji od światła i grawitacji wykazał, że rośliny potrafią samodzielnie korygować postawę, wykorzystując mechanizm podobny do układu mięśniowego.
- Zrozumienie roślinnej pętli czuciowo-ruchowej pozwoli w przyszłości hodować odmiany zbóż odporne na wyleganie oraz poprawić jakość pozyskiwanego drewna technicznego.
- Więcej podobnych informacji znajdziesz na stronie głównej serwisu, otwiera się w nowym oknie
Drzewa same się prostują. Naukowcy odkryli mechanizm
Odkrycie francuskich naukowców z INRAE oraz University Clermont Auvergne rzuca nowe światło na procesy odpowiedzialne za kontrolę postawy u roślin. Z artykułu opublikowanego 2 września 2026 r. w czasopiśmie "New Phytologist" wynika, że drzewa potrafią aktywnie korygować skrzywienia własnych łodyg. Do tej pory uważano, że drewno napięciowe (ang. tension wood) służy wyłącznie do wyginania pni w górę w odpowiedzi na grawitację. Najnowsze eksperymenty dowodzą jednak, że tkanka ta działa niczym mięsień zdolny do pracy w dwóch przeciwstawnych kierunkach.
W warunkach naturalnych rośliny orientują swój wzrost, analizując sygnały grawitacyjne i świetlne. Zjawiska te, znane jako grawitropizm i fototropizm, pozwalają pędom się prostować. Badania pokazują jednak, że proces stabilizacji wymaga również stałego monitorowania własnego kształtu. Zdolność ta, zwana propriocepcją lub czuciem głębokim (występująca także u ludzi i innych zwierząt), pozwala drzewom wykrywać wygięcia i uruchamiać proces autotropizmu, czyli aktywnego prostowania.
Odkryta właściwość ma duże znaczenie dla przetrwania roślin w dynamicznym środowisku. Elastyczność postury umożliwia dynamiczną regenerację pędów po uszkodzeniach wywołanych przez gwałtowne zjawiska pogodowe. Młode drzewa, których pnie uległy odkształceniu wskutek potężnych burz lub osuwisk ziemi, wykorzystują ten mechanizm do szybkiego powrotu do optymalnej pozycji.
Czucie głębokie zachodzi bez bodźców zewnętrznych
Aby zbadać działanie czucia głębokiego bez wpływu innych czynników, naukowcy musieli całkowicie wyeliminować docierające do roślin sygnały grawitacyjne i świetlne. W tym celu zaprojektowali oni unikalne stanowisko badawcze. Młode topole (Populus tremula × alba) umieszczono na poziomej platformie obracającej się wokół własnej osi. Całość zamknięto wewnątrz sfery, z której światło docierało równomiernie ze wszystkich stron, co wykluczyło reakcje fototropowe.
W pierwszym etapie eksperymentu młode drzewa umieszczono poziomo, co wywołało u nich naturalną reakcję wyginania pni w górę. Dopiero po 10 dniach, gdy pędy uzyskały wyraźne zakrzywienie, okazy przeniesiono do specjalnego urządzenia izolującego bodźce. W warunkach deprywacji sensorycznej jedyną informacją dostarczaną do tkanek pozostawała percepcyjna ocena własnego kształtu pnia.
Obserwacje prowadzone przez kolejne tygodnie wykazały, że całkowity brak dostępu do światła kierunkowego oraz grawitacji nie powstrzymał reakcji korekcyjnej. Stosując unikalną aparaturę, badacze wykazali, że pozbawione zewnętrznych punktów odniesienia topole powoli prostowały pnie - aż do całkowitego odzyskania wertykalnego kształtu.
Drzewa mają mechanizm przypominający układ mięśniowy
Anatomia drewna formowanego podczas prostowania pnia ujawniła niezwykły mechanizm biologiczny. W momencie aktywacji procesu prostowania wytwarzanie drewna napięciowego po wypukłej stronie pnia ustało. Reakcja ta przeniosła się na przeciwną stronę, gdzie zaczęła powstawać tkanka o identycznych właściwościach biochemicznych. Działała ona jak przeciwstawny mięsień generujący siłę ciągnącą w odwrotnym kierunku.
Dotychczasowe podręcznikowe ujęcie zakładało, że drewno napięciowe powstaje wyłącznie na górnej powierzchni nachylonych łodyg, co można zaobserwować m.in. u drzew rosnących na górskich zboczach. Badanie wykazało jednak istnienie precyzyjnego "układu sterowania" zależnego od stopnia zakrzywienia. Proces formowania tkanki został uznany za wypadkową sprzężenia zwrotnego między grawitacją i propriocepcją.
"To, co odkryliśmy, to prawdziwa pętla sensoryczno-motoryczna działająca w zdrewniałych częściach drzew" - skomentował Bruno Moulia z INRAE, główny autor badania.
Odkrycie wpłynie na rolnictwo i przemysł drzewny
Zrozumienie działania roślinnej pętli czuciowo-ruchowej nie tylko wzbogaci wiedzę dendrologów, ale też może mieć praktyczne zastosowanie w rolnictwie i leśnictwie. Niewłaściwa koordynacja w sukcesywnej aktywacji drewna napięciowego prowadzi do powstawania nadmiernych naprężeń wewnętrznych, co obniża wartość użytkową pozyskiwanego surowca. Nowe dane pozwolą na modyfikację programów badawczych ukierunkowanych na pozyskiwanie drewna o optymalnej strukturze i braku wewnętrznych odkształceń.
Szybkie reagowanie na zmiany postawy jest istotne również w kontekście obecnych zmian klimatycznych, które zwiększają częstotliwość występowania gwałtownych zjawisk pogodowych. Drzewa o dobrze rozwiniętym systemie propriocepcji sprawniej regenerują uszkodzenia korony i szybciej powracają do pionu po przejściu huraganów.
Wiedza o czuciu głębokim u roślin tworzy również nowe perspektywy dla upraw rolniczych. Wykorzystanie wskaźników wrażliwości proprioceptywnej pomoże w selekcji odmian uprawnych odpornych na wyleganie (trwałe pokładanie się lub łamanie pędów), co ma kluczowe znaczenie w produkcji zbóż. Rośliny o silniejszym autotropizmie (tendencji do pionowego wzrostu bez względu na bodźce zewnętrzne) łatwiej utrzymują pionową postawę, co ogranicza straty w plonach.
Źródła:
- Moulia B. et al. Proprioception drives tension wood formation for autotropic straightening and postural control in trees. New Phytologist (2026). DOI: 10.1111/nph.71238
- INRAE, Clark G. Trees use a 'muscle' to correct their posture-a newly discovered role for tension wood. Phys.org (2026).
