1. oldal

A hatvanas évek vége felé virágba borultak a Phyllostachys bambusoides nevű bambuszfaj tagjai. Az óriásira növő növény eredetileg Kínából származik, mára azonban Japántól kezdve az Egyesült Államokig számos helyen elterjedt. Ezért is volt érdekes, amikor a világ szinte minden területén gyakorlatilag egyszerrekezdtek virágozni a bambuszok. Egymástól több ezer kilométerre található óriási erdők borultak virágba egyazon időpontban. A virágokról felszálló pollen aztán szél segítségével eljutott a beporzás helyére, a megtermékenyített növények pedig idővel a földre potyogtatták magvaikat. Az akár 20 méteresre is megnövő bambuszok ezt követően rövidesen elpusztultak, magvaikból pedig új egyedek bújtak elő. Az új generáció lassan eléri 50. életévét, azonban még egyetlen egyszer sem virágzott, és nem is fog egészen 2090 környékéig.

Ezt a középkori és a későbbi kínai tudósok pontos feljegyzéseinek köszönhetően tudják a szakértők. Az említett bambuszfaj virágzásával kapcsolatban az első forrás 999-ből való. A virágzó erdő minden bizonnyal lenyűgöző látványt nyújthatott, főleg annak fényében, hogy senki akkoriban élő nem lehetett korábban tanúja hasonlónak. Aztán a bambuszok elpusztultak, a magvakból kikeltek az új növények, és az erdő egészen 1114 nem virágzott újra. Miután a P. bambusoides Japánban is meghonosodott, a japán tudósok először az 1700-as évek elején tesznek említést annak virágzásáról, a következő ilyen alkalomra pedig 1844−1847 között került sor. A hatvanas években megfigyelt virágzás tehát a 120 éves ciklus következő, menetrendszerinti állomása volt.

Ez a hihetetlenül hosszú szaporodási ciklus (vagy életciklus) már önmagában is figyelemre méltó, a bambuszok közt vizsgálódva azonban kiderül, hogy nem ez az egyetlen faj, amely csak több évtizedenként virágzik. A Dél-Ázsiában elterjedt Bambusa bambos például 32 évente, a fekete bambusz egyik alfaja (Phyllostachys nigra f. henonis) pedig 60 évente hoz virágot. A biológusokat évtizedek óta foglalkoztatják ezek a rendkívül különös ciklusok, és a Harvard szakértői nemrégiben előálltak egy lehetséges magyarázattal arra, hogy hogyan és miért fejlődhetett ki ez a fajta viselkedés a növényekben. Carl Veller, Martin Nowak és Charles Davis úgy vélik, hogy egyszerű számtani műveletekkel megindokolható, hogy az említett bambuszciklusok hogyan duzzadtak ilyen hihetetlenül hosszúra.

A korábbi évtizedek során számos elmélet született azzal a céllal, hogy megmagyarázza a bambuszok szaporodási ciklusának hosszát. A terület legmeghatározóbb személyiségeinek egyike Daniel Janzen ökológus volt, aki egymaga is igen nagy számú kreatív elképzeléssel állt elő a témában. Legnagyobb karriert befutó teóriája a hetvenes évek közepén született meg, és annak magyarázatával foglalkozik, hogy a világ egy fajhoz tartozó bambuszai miért virágoznak gyakorlatilag egyazon időpontban. Janzen megfigyelte, hogy a rágcsálók, a madarak, a disznók és egyéb állatok elképesztő mennyiségű bambuszmagvat képesek elfogyasztani, ha erre lehetőségük nyílik. Ezzel óriási pusztítást visznek véghez a következő bambuszgenerációban, és ha kellően nagy számú magvakat fogyasztó állat akad a bambuszerdő környékén, ezek számos egyed összes potenciális utódját felemészthetik.

A bambusz tehát Janzen érvelése szerint jobban jár, ha társaival közösen virágzik. Az „ellenség” ebben az esetben hiába eszi dugig magát, annyit nem lesz képes annyit elfogyasztani a magvakból, hogy veszélyeztesse a következő generációt. A fiatal növények így ráadásul időt kapnak arra is, hogy vastagabb kültakarót növesszenek, és elkezdjék termelni azon kémiai anyagokat, amelyekkel a továbbiak védekezhetnek a lelegelés ellen. Ha aztán egyszer egy bambuszfaj tagjai így összehangolták virágzásukat, a továbbiakban hasonló erőfeszítéseket igényelt volna, hogy kiessenek a „ritmusból”. Ha egy-egy egyed mégis a tömegen kívül kezdett virágozni, annak magvait gyorsan felfalták az állatok, így a csoportos virágzáshoz nem csatlakozók génállománya nem örökítődött tovább.

Janzen elképzelését más kutatók is hihetőnek találták. Az állatok magvakkal való elárasztása valóban csökkenti az egy-egy növényre eső kockázatot. Veller és kollégái számára azonban még így is sok kérdés maradt megválaszolatlan. Például hogy hogyan alakult ki először a csoportos virágzás szokása, és hogy a különböző fajok miért rendelkeznek olyan eltérő hosszúságú ciklusokkal. A szakértők ezért megalkottak egy matematikai modellt, amely a bambusz biológiájának ismert tényeire épül. Elméletük kidolgozásakor azon fajokból indultak ki, amelyek minden évben virágoznak.

A teória alapját az jelentette, hogy az ilyen populációkban mindig akad néhány mutáns egyed, amelyek éppen a virágzási időpontot meghatározó génjeikben térnek el a többiektől, és minden év helyett csak minden második évben virágoznak. Ezen egyedek közt akadnak olyanok, amelyek a páros, és vannak olyanok, amelyek a páratlan években virágoznak. Az elnyújtott ciklusnak megvannak az előnyei a növény számára, hiszen több ideje van energiát gyűjteni a napfényből, így amikor eljön a szaporodás ideje több magvat, vagy a ragadozókkal szemben ellenállóbb magvakat tud létrehozni.

2. oldal

Az ilyen erdőkben, ha az előnyök tényleg megérik a fáradságot, idővel a több, illetve életképesebb magvakat termelő növények veszik át az uralmat, az évente virágzó egyedekből pedig lassan egyre kevesebb lesz. Egyszer aztán eljön az az év, amikor annyira kevés marad az évente virágzó bambuszokból, hogy az azok által elhullajtott magvakat maradék nélkül elfogyasztják az állatok, így a nem mutáns génkészlet hordozói egyik pillanatról a másikra kipusztulnak. Ha ez páratlan évben történik, megeshet, hogy a páratlan években virágzó bambuszok is súlyos károkat szenvednek, és ha nem is pusztulnak ki azonnal, lassan ők is a hanyatlás útjára lépnek. Ha páros évről van szó, a páros évben virágzó bambuszok juthatnak hasonló sorsra, vagyis végeredményként egy olyan erdő jön létre, amelynek minden egyede egységesen minden második évben virágzik.

Egy lépéssel továbbmenve tegyük fel, hogy a populációban olyan egyedek is akadnak, amelyek három vagy még több évente virágoznak. Vellerék matematikai modellje alapján ezek a hosszabb ciklusú növények is átvehetik az uralmat, ha olyanok a körülmények. Az, hogy pontosan melyik ciklusú bambusz győzedelmeskedik, sok különböző tényezőtől függ, és jelentős részben a véletlen műve, mivel az egy növény által megtermelt magvak számát az anyanövény egészségi állapotán kívül az adott év időjárása és egyéb kiszámíthatatlan faktorok is befolyásolhatják. Idővel azonban valamelyik hosszabb ciklusú növény dominánssá válik, az ettől eltérő virágzási idejű bambuszok pedig kipusztulnak, ahogy azt Janzen is megjósolta.

A pusztulás egyetlen kivételes esetben kerülhető el: ha a többitől eltérő virágzási ciklussal rendelkező bambusz a domináns típus ciklusának többszörösével bír. Ha egy kétévente virágzó erdőben egy bambusz a mutációk következtében négyévente kezd virágozni, és ezt mindig azon években teszi, amikor a populáció többsége is virágba borul, ez a típus nem fog kipusztulni. Sőt: a kétévente virágzó bambusszal szemben előnyre tesz szert, hiszen több ideje van az energiagyűjtésre, így több magvat produkálhat.

Néhány évszázad alatt ennek eredményeként a négyévente virágzó bambusz veheti át a domináns szerepet a populációban, és lassan az egész erdő ilyen egyedekből áll majd össze. A fejlődésnek csak ez az iránya működőképes hosszabb távon, hiszen ha egy ilyen erdőben meg is jelennek a kétévente virágzó mutánsok, ezeket „köztes” virágzások után kipusztítják az állatok, hiszen nem áll mögöttük a tömeg védelme. A ciklusok tehát csak egyre hosszabbak lehetnek: ha a négyévente virágzó erdőben megjelennek a nyolcévente virágzó egyedek, egy idő után (ha a többi tényező ezt engedi) ezek fogják átvenni az uralmat, és a korábbi domináns típus kipusztul.

A modell biztatónak tűnik, hiszen a Phyllostachys bambusoides 120 éves ciklusa az 5 x 3 x 2 x 2 x 2 szorzataként állhat elő, a Phyllostachys nigra f. henonis esetében a 60 év 5 x 3 x 2 x 2-vel lehet egyenlő, a Bambusa bambos 32 éves ciklusa pedig 2 x 2 x 2 x 2 x 2-re bontható fel. A kutatók feltevéseit a bambuszfajok családfájának vizsgálata is megerősíteni látszik. A mellékelt ábrán a P. bambusoides és néhány közeli rokona közti viszonyok láthatók. A ciklusok hossza alapján könnyen megeshet, hogy az ábrázolt fajok közös őse ötévente virágzott, majd ez többszöröződött meg különböző mértékben és alkalommal a leszármazott fajok között.

Felmerülhet persze, hogy mindez csak a véletlen műve, és a szakértők valamiféle mágikus numerológiát próbálnak ráerőltetni azokra a számokra, amelyek egészen más folyamatok eredményei. Veller és munkatársai erre is gondoltak, és statisztikai eszközökkel elemezték az ismert szaporodási ciklussal rendelkező bambuszfajok ciklushosszait. A vizsgálat alapján úgy találták, hogy a virágzások közt eltelt idők nagyon szorosan olyan számok köré csoportosulnak, amelyek alacsony prímszámok szorzataként állíthatók elő. A kimutatott összefüggés pedig a szignifikanciaszint alapján nem lehet a puszta véletlen műve. És ha mindez nem lenne elég, számos olyan hosszú ciklusú bambuszfaj van, amelynek virágzását csak az utóbbi időszakban kezdték nyomon követni, a modell tesztelésére tehát a következő évtizedek során bőven lesz lehetőség.