Hur vet träden när våren är på väg och det är dags att låta knopparna brista? 

Rishikesh Bhalerao vill förstå hur träd vet när det är dags att sätta knoppar och när de ska låta dessa bryta fram. Frågan är hur de kan skilja på tillfällig värme och den värme som kommer när våren verkligen är på väg. Sådan kunskap hjälper oss att förstå hur klimatförändringarna påverkar skogen, skogsbruket och arbetet med olika miljömål.

Varmare och mer växlande temperaturer är ett hot mot världens skogar. Särskilt drabbade är träd som under årtusenden har anpassat sig till årstiderna, och styr tillväxt och reproduktion med hjälp av ledtrådar såsom ljus, vatten och temperatur.

En process som är särskilt påverkad av just temperatur är när träden öppnar upp knopparna på våren. Knoppbrytningen är viktig, eftersom den inte får ske för tidigt, då vävnaderna kan skadas av låga temperaturer, men inte heller för sent, då en kortare växtsäsong minskar trädens tillväxt.

Rishikesh Bhalerao har visat att knoppbrytningen är helt beroende av en långvarig köldperiod, som hjälper knopparna att avläsa vinterns gång och gradvis träda ur vintervilan och sedan öppna sig i precis rätt tid. 

Viktigt skilja tillfällig värme från riktig vår

Merparten av studierna har utförts under kontrollerade former i växthus, men i naturen är förhållandena annorlunda, med vårtemperaturer som kan växla snabbt från dag till dag. En stor och viktig fråga kvarstår därmed – hur knoppar kan läsa av och tolka en lynnig väderlek för att tajma knoppbrytningen till vårens ankomst. 

Inledande studier tyder på att små strukturer som kallas plasmodesmata har en nyckelroll i kommunikationen mellan trädens celler. Hur dessa fungerar under knoppbrytningen ska nu kartläggas med hjälp av banbrytande metoder inom cellbiologi, genomik och matematisk modellering. 

Viktiga frågor är hur knoppar avläser vinterns gång, hur de kan skilja vårvinterns tillfälliga värmetoppar från höga temperaturer som verkligen signalerar vår, samt hur dessa signaler kopplas ihop med de processer som styr utveckling och tillväxt.