Біологи пояснили, навіщо соняшники повертаються до сонця
Давним-давно люди помітили, що молоді квіти соняшника протягом дня повертаються слідом за сонцем, а вночі повертаються на вихідну позицію, щоб вранці знову зустріти його на сході. Але до сих пір вчені не могли розкрити цю загадку: що змушує рослини здійснювати свій щоденний ритуал і чому з часом "поклоніння" світила припиняється?
У пошуках відповіді Стейсі Хармер (Stacey Harmer) з Каліфорнійського університету в Девісі та її колеги провели серію експериментів.
На першому етапі соняшникам, що росли в природному середовищі, змінили умови. Одну групу вчені "знерухомили", Щоб рослини взагалі не могли повертатися, а іншу зафіксували таким чином, щоб соняшники на сході виявилися повернені на захід. Коли квіти підросли, виявилося, що листя в обох групах були на 10% менше, ніж у "вільних" рослин. Це підтвердило здогад про те, що спостереження за сонцем необхідно соняшникам для більш ефективного зростання.
Потім вчені вирішили перевірити, чим зумовлені ритмічні "танці" соняшників - внутрішнім годинником або умовами навколишнього середовища.
Вони перенесли рослини, що росли на вулиці, в приміщення з постійним верхнім освітленням і виявили, що соняшники протягом декількох днів продовжували повертатися з боку в бік точно так, як робили раніше.
Потім вчені помістили рослини в спеціальну кімнату з низкою ламп, які включалися по черзі, імітуючи рух сонця. Коли дослідники запрограмували штучне освітлення на трідцатічасовой цикл зміни "дня" і "ночі", Рослини поверталися з боку в бік без регулярного розкладу. Але коли світловий режим знову став нормальним, соняшники чітко слідували за штучним "сонцем", Показуючи, що внутрішні циркадні ритми відіграють важливу роль в русі квітки.
Але найбільше біологів цікавило питання, чому після цвітіння соняшники перестають повертатися з боку в бік і завмирають, "дивлячись" в сторону сходу. Тоді команда Хармер повернула частину рослин на захід, а потім підрахувала кількість бджіл і інших запилювачів, які сідали на квіти, звернені до різних сторонах світу.
Виявилося, що в ранкові години комахи в п`ять разів частіше відвідували квітки, звернені на схід, ніж повернені в протилежному напрямку.
"Ви можете переконатися, що бджоли просто божеволіють по квіткам, смотрящим на схід, і практично не звертають уваги на рослини, повернені на захід", - Зазначає Стейсі Хармер.
Попередні дослідження показали, що запилювачі віддають перевагу більш теплі квіти, тому соняшники, які отримали велику дозу перших ранкових променів, виявляються більш популярними.
"Я постійно дивувалася, як складно влаштовані рослини, - продовжує Хармер. - Вони справді майстерно пристосовуються до умов навколишнього середовища".
Результати дослідження, опубліковані в журналі Science, піднімають більш складні питання. Наприклад, як рослини визначають час і як вони знаходять правильний напрямок, коли в темряві повертаються туди, де зійде сонце?
Але, на думку фахівців, сам факт того, що соняшники володіють внутрішнім годинником і керуються власними ритмами, є "священним Граалем" у вивченні їх складного поведінки. І, як підкреслюється в прес-релізі університету, це перший приклад тимчасової синхронізації у рослин, що мешкають в природному середовищі, яка має прямий вплив на ефективність зростання.
