Американські дослідники пояснили процес руху соняшнику після Сонця (дослідження
Соціальна 5 серпня 2016, час 14:37
Дослідники з Каліфорнійського університету намагалися пояснити, як соняшник не тільки повертає віночок у бік Сонця, оскільки його положення на небі змінюється вдень, але обертається на 180 градусів вночі, щоб вітає Сонце наступного ранку, йдеться в дослідженні, опублікованому в журналі Science і цитованому інформаційним агентством Xinhua.
З їхніх висновків випливає, що соняшник має свій внутрішній генетичний годинник, пов’язаний із ростом стебла, так що протягом дня східна частина стебла зростає більше, ніж західна, повертаючи стебло і квітку на захід, щоб спостерігати за рухом сонця. переходу Землі навколо цієї планети. Вночі західна частина рослини росте швидше, обертаючи віночок назад на схід, щоб захопити сонячні промені, коли він сходить.
А коли рослина виросла до зрілості, генетичний годинник зупиняє цей диференційований ріст, залишаючи квітку зверненою на схід, щоб зібрати тепло ранкового сонця і дати бджолам теплу платформу для запилення.
"Ми показуємо, що ці ролі впливають на те, наскільки рослини ростуть і наскільки добре вони приваблюють запилювачів, демонструючи, що така закономірність зростання за годинниковою стрілкою у відповідь на світло нагадує пристосування (під час еволюції)", - сказав співавтор дослідження Бенджамін Блекман. доцент кафедри біології в Університеті Каліфорнії в Берклі (UC Berkeley).
Працюючи з Блекменом в Університеті Вірджинії та, починаючи з цього року в університеті Берклі, Хагоп Атаміан, який навчається в докторантурі в Університеті Каліфорнії в Девісі (UC Davis), посадив рослини на рослини, щоб вони не могли рухатися або щодня перевертав рослини в горщиках, щоб їх неправильно направляли. Вони виявили, що таким чином здатність цієї рослини слідувати за Сонцем може бути порушена, і соняшник, прив'язаний до араку, щоб він не міг рухатися, мав на поверхні менше біомаси та листя, ніж рослини, які могли рухатися.
Блекмен зауважив, що багато рослин орієнтують листя до сонця і вночі повертаються в колишнє положення, але мало хто діє як соняшники, перетворюючи весь свій стебло. Така поведінка соняшнику була описана вченими з 1898 року, але до поточного експерименту мало досліджень - останніх, що датуються понад 50 років - оцінювали, як соняшник повертається в часі. припускаючи, що це внутрішня «звичка», але це не стосується безпосередньо внутрішніх рослинних годин.
Дослідницька група виявила ряд генів, які проявлялися на більш високих рівнях на відкритій від сонця стороні рослини вдень або на іншій стороні вночі. Існує два механізми росту, які діють на стеблі соняшнику: перший встановлює базову швидкість росту рослини залежно від наявного світла; другий, керований циркадним годинником і під впливом напрямку світла, змушує стебло рости більше з одного боку, ніж з іншого, і тому протягом дня коливається зі сходу на захід.
Вони також дослідили, чому зрілий соняшник завжди має віночок, орієнтований на схід, і виявили, що в такому положенні рослина швидше прогрівається вранці і залучає в п’ять разів більше комах-запилювачів. Знову ж його циркадні годинники допомагають орієнтувати соняшникові віночки на схід, коли вони перестають спостерігати за сонцем, коли вони цвітуть, сказав Блекман.
"Це перший приклад рослинних годин, які модулюють ріст у природному середовищі та мають реальні наслідки для рослини", - додала Стейсі Хармер, професор біології рослин в університеті Девіс та провідний автор дослідження.
"Я сподіваюся, що майбутня робота над цими системами дозволить знайти результати, паралельні нашій, якщо не виявити, що рух опосередковується диференційованим зростанням", - сказав Блекмен. "Найбільш вичерпний погляд на те, що однією з адаптивних функцій циркадного годинника є регулювання часу та ваги реакцій росту на екологічні сигнали, є той, який, на мою думку, застосовуватиметься до широкого кола ознак та видів"., передбачав Бенджамін Блекман.