Pretople zime, čuječi medvedi
Dormanca je naravni pojav, ki opisuje stanje zmanjšane ali popolne neaktivnosti pri različnih organizmih, predvsem rastlinah. Gre za prilagoditveno strategijo, ki omogoča rastlinam preživetje v neugodnih razmerah, kot so mraz, suša ali pomanjkanje svetlobe.
Zimsko mirovanje, eno najpogostejših oblik dormance, sprožijo spremembe v dolžini svetlega dela dneva in temperaturi. Te okoljske signale rastline zaznajo in nanje odgovorijo s prilagoditvami, ki jim pomagajo preživeti neugodne razmere. Proces poteka v treh ključnih fazah: pripravi na mirovanje, globokem mirovanju in prebujanju.
Najprej se pripravijo
Priprava na mirovanje, imenovana tudi ekodormanca, je prva faza, v kateri se rastline odzovejo na spremembe v okolju. V tem obdobju se, denimo, listavci znebijo listov, da zmanjšajo izgubo vode. Rastline shranjujejo hranilne snovi, kot so sladkorji in škrob, v svojih trajnih delih, kot so korenine, deblo ali gomolji. To jim omogoča preživetje v obdobju mirovanja. Fotosinteza in druge energetsko zahtevne funkcije se omejijo, da rastlina varčuje z energijo.
Poleg tega rastline proizvajajo zaščitne snovi, ki preprečujejo poškodbe celic zaradi nizkih temperatur. Ko zunanje razmere postanejo še ostrejše, rastline preidejo v globoko mirovanje ali endodormanco. To je osrednja faza, v kateri rastlina popolnoma zaustavi rastne procese.
Aktivnost encimov in celic je na minimumu, rastline pa razvijejo dodatne zaščitne mehanizme proti mrazu, na primer povečano koncentracijo sladkorjev v celicah, kar preprečuje nastanek ledenih kristalov. V tem stanju lahko preživijo dolga obdobja izjemno nizkih temperatur. S pomladjo, ko se dnevi začnejo daljšati in temperature naraščajo, nastopi faza prebujanja.
Dirigenti mirovanja
V rastlinah so hormoni tisti, ki vodijo kompleksne procese, da se pripravijo na mirujoče obdobje in pozneje na novo rastno sezono. Rastlinski hormoni so kemični signali in imajo ključno vlogo pri pripravi na mirovanje, ohranjanju ravnovesja v neugodnih razmerah in spodbujanju prebujanja, ko začne zima popuščati. Med najpomembnejšimi hormoni, povezanimi z zimskim mirovanjem, je tudi abscizinska kislina. Njena raven se jeseni znatno poveča, kar sproži niz prilagoditev, ki rastlini omogočijo preživetje.
Podnebne spremembe ogrožajo preživetje najrazličnejših vrst in njihovo prilagoditev na okolje.
Sproži odpadanje listov pri listavcih, zmanjša fotosintezo in pomaga pri kopičenju hranilnih snovi v trajnih delih rastline. Poleg tega poveča odpornost celic proti mrazu, saj aktivira zaščitne beljakovine in spojine, ki ščitijo rastlinska tkiva pred poškodbami zaradi zmrzali. Ko zavlada zima, hormonsko ravnovesje prepreči prezgodnje prebujanje rastline. Giberelini in citokinini, ki so ključni hormoni za rast in delitev celic, so med zimskim mirovanjem zavrti.
Ta zavora omogoča rastlini, da ostane v stanju počitka, dokler zunanje razmere ne postanejo ugodnejše. V ospredje stopijo ob prihodu pomladi in daljših dni. Pomembno vlogo ima tudi etilen, hormon, ki sodeluje pri odpadanju listov v jeseni in prilagoditvi rastline na zimske razmere. Ko zimske razmere popustijo, omogoča hiter prehod iz mirovanja v aktivno rastno fazo in prispeva k spomladanskemu cvetenju.
Varčevanje z energijo
Mirovanje pri živalih pa je prilagoditveni mehanizem, ki jim omogoča preživetje v neugodnih razmerah, kot sta zima in pomanjkanje hrane. V tem obdobju žival upočasni svoje telesne funkcije, da varčuje z energijo. Medvedi običajno preidejo v zimski počitek v pozni jeseni, oktobra ali novembra, ko se začnejo temperature zniževati, dan postaja krajši in tudi hrana postane vse težje dostopna.
To obdobje počitka lahko traja od nekaj tednov do več mesecev, odvisno od podnebja in razpoložljivosti hrane na določenem območju. Preden medvedi preidejo v zimski počitek, morajo pridobiti dovolj telesne mase, saj bodo te maščobne zaloge uporabljali kot vir energije med mirovanjem. Ko nastopi zima, medvedi poiščejo zavetje, kot so jame, brlogi ali zaščitena mesta v naravi, kjer bodo varni pred mrazom. Med mirovanjem se njihova telesna temperatura, srčni utrip in presnova upočasnijo, a se nikoli ne spustijo do tako nizkih ravni kot, na primer, pri nekaterih drugih zimskih zaspancih.
Na začetku pomladi, ko se temperature dvignejo in hrana postane spet bolj dostopna, se medvedi prebujajo in se vrnejo k svojemu običajnemu življenju.
Sicer pa vplivajo na zimski počitek medvedov tudi podnebne spremembe. Višje temperature povzročijo poznejši začetek zime, krajšo hladno sezono in prehitro prebujanje medvedov. Povečana dostopnost hrane pozimi pa lahko povzroči, da medvedi ne preidejo v stanje mirovanja. To moti njihov presnovni in biološki ritem ter poveča tveganje za izčrpanost, saj se zbudijo čisto prehitro, še preden imajo dovolj zalog hrane. Podnebne spremembe tudi na tak način ogrožajo njihovo preživetje in prilagoditev na okolje.
Temperaturna nihanja niso zaželena
Zimsko mirovanje drevesom omogoča, da preživijo tudi najbolj neugodne zimske razmere. Hkrati je obdobje nizkih temperatur nujno tudi za njihovo normalno rast in rodnost.
V času endodormance se brsti ne bodo razvili, četudi bi jih postavili v idealne razmere.
Če je zaradi vremenskih razmer zimsko mirovanje moteno, se slabše oblikujejo brsti, kar lahko pozneje vpliva na okrnjeno cvetenje in olistanost ter oplodnjo.
Nezaželena so tudi velika temperaturna nihanja med dnevom in nočjo, ki povzročijo pokanje lubja, to pa lahko vodi v okužbe lesa z lesnimi glivami in propadanje dreves.
