Det føles, som om foråret er kommet! På gaden ser man også, at nogle enkelte er hoppet i korte bukser og kjoler. Andre går derimod stadig rundt i store jakker og ser ikke lige så overbeviste ud om, at de varmere tider virkelig er her.
Men hvordan ved planter og dyr egentlig, at det er forår, når nu vi mennesker øjensynligt overhovedet ikke har styr på det?
I videnskaben og samfundets tjeneste har Spørg Videnskaben sat sig for at finde et svar. I den sammenhæng har vi trukket to forskere ud af deres vinterhi.
Det drejer sig navnlig om lektor og planteforsker Søren Laurentius Nielsen fra Institut for Naturvidenskab og Miljø på Roskilde Universitet og ph.d. og dyrlæge i Københavns Zoologiske Have Mads Frost Bertelsen (sidenhen direktør, red.).
\ Har du et spørgsmål til videnskaben?
Med vores brevkasse Spørg Videnskaben kan du stille spørgsmål til forskerne om alt fra prutter og sjove bynavne til kvantecomputere og livets oprindelse.
Vi vælger de bedste spørgsmål og kvitterer med en Videnskab.dk-T-shirt.
Du kan spørge om alt – men vi elsker især de lidt skøre spørgsmål, der er opstået på baggrund af en nysgerrig undren.
Send dit spørgsmål via mail til sv@videnskab.dk eller via kontaktformularen på Spørg Videnskaben-siden.
Planter kender dagens længde
Begynder vi med planterne, forklarer Søren Laurentius Nielsen, at de benytter sig af mange forskellige strategier for hverken at springe ud for tidligt eller dukke op af jorden under en snestorm i begyndelsen af januar.
Først og fremmest indeholder mange planter og træer nogle farvestoffer kaldet fytokromer, der kan absorbere lys.
Disse farvestoffer kan eksistere i to forskellige kemiske former, afhængigt af hvor meget lys de har været udsat for over tid. På den måde ved planterne, hvor lang dagslængden er, og om det er tid til at springe ud eller forholde sig i ro.
Samtidig er fytokromerne så lysfølsomme, at de kan opfange selv meget lave niveauer af lys. Så på trods af at det har været en meget mørk og grå vinter, ved planterne, at foråret er kommet, selvom vi danskere muligvis ikke gør.
»Faktisk bliver det hele ikke styret af dagslængden, men derimod længden på natten. Når den er blevet tilpas kort, ved planterne, at det er på tide at springe ud,« siger Søren Laurentius Nielsen.
\ Ingen forår ved ækvator
Kun dyr på de nordlige og sydlige breddegrader justerer deres brunstperiode efter årstiderne.
Omkring ækvator, hvor der ikke er den store forskel i lys månederne i mellem, spiller andre faktorer ind, eksempelvis tørkeperioder.
Planter blomstrer på forskellige tider af året
Søren Laurentius fortæller også, at forskere har skelnet mellem to typer planter, lige så længe som der har eksisteret botanik:
Den ene type planter hedder langdagsplanter, og de blomstrer, når dagene bliver længere, mens andre planter, der hedder kortdagsplanter, blomstrer, når dagene bliver kortere.
Begge typer planter er dog styret af fytokromerne, men vælger hver især at behandle signalet forskelligt.
»Det har man kendt til i rigtig mange år, og det benytter man sig eksempelvis også af i dag, når man vil have tulipaner eller julestjerner til at blomstre midt i december, når alting er mørkest. Så justerer man lyset i drivhusene for at få tingene til at springe ud lige inden jul,« Søren Laurentius Nielsen.
Planter har et indre biokemisk termometer
Den anden strategi til at ramme foråret korrekt drejer sig om, at planterne kan mærke, om det er varmt nok til at springe ud, eller om de vil fryse ihjel, hvis de forsøger at tage forårets glæder på forskud.
Planterne har selvfølgelig ikke et kviksølvtermometer inde i stænglen, men alle biokemiske processer er temperaturfølsomme og går stærkere, når temperaturen stiger.
Søren Laurentius Nielsen forklarer, at der inde i mange planter er forskellige modsatrettede biokemiske processer, hvor nogle af dem er mere temperaturfølsomme end andre.
Det vil sige, at når temperaturen stiger, vil nogle af processerne eksempelvis danne flere af givne biologiske molekyler, og når mængden af disse molekyler kommer over en bestemt tærskelværdi, ved planten, at det er forår, og så springer den ud.
»Mange planter benytter sig givetvis af en kombination af både lys og varme til at finde det helt rigtige tidspunkt at springe ud på,« forklarer Søren Laurentius Nielsen.
\ Global opvarmning kan skubbe foråret
Man kan jo passende spørge sig selv, hvordan tingene kommer til at blive i fremtiden, når den globale opvarmning er længere fremme, end den er i dag.
Kommer foråret så tidligere, og kan planterne finde ud af det?
Ifølge Søren Laurentius Nielsen vil mange planter ikke blive påvirket af klimaforandringerne, da dagens længde ikke ændrer sig, bare fordi det bliver et par gradere varmere.
De varmefølsomme planter vil derimod formentlig spire lidt tidligere, fordi det nu og i fremtiden er og bliver varmere, end det var for eksempelvis 100 år siden. Det har forskere da også bekræftet i videnskabelige studier.
»Det er også et emne, som der bliver forsket meget i i øjeblikket, fordi det jo er direkte relevant at snakke om,« siger Søren Laurentius Nielsen.
Nogle planter har brug for frost
Foruden at springe ud tidligere end ellers kan global opvarmning også gøre, at nogle blomster og planter slet ikke springer ud.
Nogle planter er nemlig afhængige af en ordentlig omgang frost, før de springer ud.
Hvis vinteren ikke har budt på en gedigen kold dag, undlader planterne simpelthen at springe ud det efterfølgende forår.
På den front kan global opvarmning komme til at forskyde ved sammensætningen af de planter, vi ser om foråret.
»Man kan også forestille sig, at vinteren bliver så mild, at nogle planter slet ikke stopper med at vokse gennem vinteren, men bare fortsætter,« vurderer Søren Laurentius Nielsen.
Foråret styres af hormoner og lys
Det var planternes metoder, men hvad så med dyrene?
Vi fanger Mads Frost Bertelsen, efter at han lige har udført kejsersnit på en impala og bedøvet en bavian med tandpine. Han har heldigvis tid til at tale med os, inden han skal undersøge en ko med udslæt og en okapi med tynd mave.
Dyrlægen fortæller, at når det kommer til dyrenes forårsregulering, afhænger det hele af lys (eller i virkeligheden som med planterne af mørke).
\ Læs mere
I hjernen sidder koglekirtlen, som bliver påvirket af den lysmængde, som øjet registrerer, og koglekirtlen varierer udskillelsen af stoffet melatonin, der styrer døgnrytmen hos dyr og mennesker. Melatonin påvirker også andre processer i kroppen, herunder produktionen af kønshormoner.
Mængden af dagslys på en given dag styrer således dyrenes hormonproduktion, og på den måde bestemmer dagslængden, hvornår dyrene kommer i brunst og får unger. Hvilket så gerne skulle være på den rigtige tid af året. For mange dyr på vores breddegrader er det rigtige tidspunkt omkring marts og april.
»Det er den meget enkle forklaring. Dyrene kan notere sig dagslængden og især skift i dagslængden,« siger Mads Frost Bertelsen.
Heste bruger årets mørkeste dag
Da dyr føder og derfor helst skal være i brunst på forskellige tider af året, bruger de også lysmængden forskelligt.
Heste er eksempelvis drægtige i knapt et år, så de skal helst være i brunst i foråret for også at fole i foråret det efterfølgende år.
\ Væddeløbsheste skal helst fødes i januar
Hele denne lysregulering af dyrenes graviditetscyklus har vi mennesker selvfølgelig fundet ud af at udnytte.
Det gælder eksempelvis blandt væddeløbshesteavlere.
Væddeløbsheste løber mod andre heste fra deres egen årgang, og her er det alt andet lige en fordel at være blandt de ældste i sin årgang. En hest, der er født i januar, vil på den måde have en fordel i forhold til en hest, der er født i april, hvor heste normalt foler.
For at få hestene til at fole tidligere end normalt gør hesteavlere så det, at de skruer op for lysmængden i hestestaldene i efteråret.
For hestene virker det, som om de nu har rundet årets mørkeste dage, og så sætter de gang den hormonproduktion, som gør, at de kommer i brunst omkring januar. Et år senere foler de en væddeløbshest på det helt rigtige tidspunkt.
»Man har også prøvet noget lignende med får, men det kræver, at staldene er hermetisk lukkede for lys, og det er meget svært,« siger Mads Frost Bertelsen.
Det vil sige, at når hestene i slutningen af december kan mærke, at dagene begynder at blive længere, sætter de gang i den hormonproduktion, som gør, at de i løbet af februar og marts blider kåde og parringsparate.
Det samme gælder katte, der også ofte kommer i løbetid i det tidlige forår. Her er det også et skifte i dagslængden i slutningen af december, der sætter gang i sagerne, men kattenes graviditet er i modsætning til hestenes så kort, at det alligevel passer med, at killingerne kommer om foråret.
Får bruger mørket til at komme i brunst
Nogle dyr er dog hverken drægtige så kort eller lang tid som katte og heste, og de bruger i stedet skiftet i lys, når dagene bliver kortere omkring sankthans, til at regulere deres hormonproduktion og brunst.
Et godt eksempel er får, som parrer sig i efteråret, hvilket passer med, at de læmmer i foråret, hvor der er masser af græs og urter.
Fårene bruger den aftagende dagslængde til at regulere hormonerne.
Det samme gælder eksempelvis også hjorte, der ligesom fårene hverken har en meget kort eller lang graviditet.
»Det er meget smart indrettet, men det er også nødvendigt, for hvis hjortene fødte i midten af december, ville der ikke være noget at spise, og så ville kiddene ikke kunne overleve,« forklarer Mads Frost Bertelsen.
Isbjørnefostre udvikler sig ikke om sommeren
Nogle dyr er da også meget ekstreme i deres brug af dagslængden til at bestemme deres brunst og graviditet.
Pandaen er eksempelvis kun brunstig i ét til to døgn om foråret, så det er essentielt, at hannen og hunnen, som ellers lever hver for sig, mødes på det helt rigtige tidspunkt.
Isbjørne har også indrettet sig helt specielt for at føde på det helt rigtige tidspunkt.
Isbjørne parrer sig i det tidligere forår, men da ungerne helst ikke skal udvikle sig før senere på året, ligger fostrene i dvale i livmoderen og udvikler sig ikke hele sommeren.
Først hen på efteråret begynder de deres udvikling, og ungerne bliver så født til jul, så hunnen kan give dem mælk hele vinteren, mens de ligger beskyttede i deres hule.
»Når foråret kommer, har hunnen tabt sig op imod 100 kilo, og så kommer både mor og unger ud for at finde mad,« siger Mads Frost Bertelsen.
Kunstigt lys kan få solsorte til at pippe
På falderebet kan vi også lige fortælle, at nogle gange går tingene galt for dyrene.
Eksempelvis kan kunstigt lys fra byer sætte gang i forårstegnene lidt tidligere, end de egentlig burde komme.
»Så sidder der en sindsforvirret solsort og synger løs i december, er det formentlig, fordi den er påvirket af store mængder kunstigt lys, der har korssluttet dens indre ur og givet den forårsfornemmelser,« siger Mads Frost Bertelsen.
Vi takker forskerne for de gode svar. Og hvis du sidder med en god undren, kan du sende den til sv@videnskab.dk. Så kan det være, vi finder et svar.
