Północna orientacja pędów Copiapoa i ogrzewanie wierzchołka

Północ w południowej półkuli

Badane stanowiska leżą w Chile, na półkuli południowej. Północna ekspozycja wierzchołka oznacza zwrócenie go w stronę równika i znacznej części dziennego toru Słońca. Ehleringer i współautorzy opisali to zjawisko w 1980 roku dla trzech ówcześnie wyróżnianych taksonów. [Ehleringer i wsp. 1980, s. 63–64]

Aktualne nazwy badanych roślin to C. cinerea, C. cinerea subsp. columna-alba (w pracy C. columna-alba) oraz C. gigantea (w pracy C. haseltoniana). Zachowanie tych powiązań umożliwia poprawne odczytanie tabel i rycin ze starszej publikacji. [Larridon i wsp. 2018][Ehleringer i wsp. 1980]

Dwa różne kąty

Kierunek pochylenia opisuje azymut, czyli położenie względem stron świata. Kąt osi pędu względem poziomu opisuje stopień jego wzniesienia. W próbie 100 roślin C. cinerea subsp. columna-alba 93 odchylały się od północy o najwyżej 20°, a wszystkie mieściły się w granicach 40°. Tabela podaje drugi pomiar, kąt względem poziomu. [Ehleringer i wsp. 1980, tabela 1]

Ciepły wierzchołek w chłodnym powietrzu

Pomiary z 12 września 1978 roku w Pan de Azúcar objęły temperaturę powietrza, wełnistego wierzchołka i tkanek pod powierzchnią. Powietrze miało około 13–19,9°C. W szczytowej strefie pędu przez znaczną część dnia rejestrowano około 30–40°C. Różnica względem otoczenia dochodziła do około 15–20°C. [Ehleringer i wsp. 1980, s. 65–66]

Wierzchołek zawiera merystem, czyli tkankę wytwarzającą nowe elementy pędu, oraz strefę rozwoju kwiatów. Jego nasłonecznienie i wełnista osłona tworzą inne warunki wymiany energii niż na bokach rośliny. Pomiary absorpcji promieniowania porównywały dodatkowo włoski, woskową powierzchnię i powierzchnię po usunięciu wosku. [Ehleringer i wsp. 1980, s. 64–66]

Wynik modelowania

Autorzy porównali model pędu skierowanego ku północy ze średnią dla czterech orientacji. Dla powierzchni wierzchołkowej model wskazywał około dwukrotnie większy dopływ promieniowania zimą i około 40% większy wiosną. Na bokach pędu uzyskiwano mniejszy dopływ w części późnego lata i jesieni. Są to wyniki obliczeń geometrycznych dla przyjętego kształtu i warunków, uzupełniające pomiary terenowe. [Ehleringer i wsp. 1980, s. 65–67]

Taki rozkład energii sprzyja ogrzewaniu strefy wzrostu w chłodnym klimacie nadbrzeżnym, przy ograniczeniu obciążenia części powierzchni bocznej. W badaniu modelowy korzystny kąt był zbliżony do około 50°, odpowiadających średniej dla populacji columna-alba. Pozostałe populacje miały własne rozkłady kątów, widoczne w tabeli. [Ehleringer i wsp. 1980]

Od orientacji do mechanizmu wzrostu

Praca dokumentuje ustawienie pędów i jego skutki energetyczne. Sposób, w jaki asymetryczny wzrost ustala ten kierunek podczas rozwoju, nie był bezpośrednio badany. Wyjaśnienie fizjologiczne uzyskane w publikacji dotyczy przede wszystkim bilansu promieniowania i temperatury. Zjawisko jest związane z położeniem geograficznym i formą roślin, które objęto pomiarami. [Ehleringer i wsp. 1980]

Cechy badanych podgatunków można porównać w karcie C. cinerea, a opis roślin określanych dawniej jako C. haseltoniana znajduje się przy C. gigantea. [Larridon i wsp. 2018]