Ny forskning om, hvordan solsikker bruger deres interne døgnur til at vende mod øst om morgenen og følge solen i løbet af dagen.
Foto via Pleskonics Ference
Voksende solsikker begynder dagen med hovedet mod øst, svinger vest gennem dagen og vender tilbage mod øst om natten. Hvordan gør de det? Et team af plantebiologer siger, at solsikker bruger interne døgnur, der virker på væksthormoner, for at følge solen. Deres forskning blev offentliggjort i tidsskriftet Videnskab den 5. august 2016.
Forestil dig via Marie Mongognia Burns
Planter har som andre levende ting indre biologiske ure - kendt som døgnur - der giver dem mulighed for at reagere på ændringer i ca. 24-timers cyklusser. I planter regulerer døgnuret ting såsom lukning af blomster og ændringer i bladposition, som mange planter viser om natten. Lys og temperatur er to af de vigtigste miljøstimuleringer, fordi de normalt skifter mellem nat og dag.
Plantebiologer studerede solsikken for at forsøge at forstå en forbindelse mellem gener, der regulerer planternes døgnur og et plantehormon, kaldet auxin, kendt for at regulere plantevækst. Stacey Harmer, professor i plantebiologi ved University of California i Davis, er avisets senior. Harmer sagde i en erklæring:
Planten forudser tidspunktet og morgenens retning, og for mig ser det ud som en grund til at have en forbindelse mellem uret og vækstvejen.
Fordelen ved at vende mod øst om morgenen, sagde Harmer, er, at blomsten opvarmes hurtigere, og at det tiltrækker pollinerende insekter.
Bier som varme blomster.
Chapin, South Carolina. Billede via Jennifer Coulter
Alabama solsikke. Billede via Jenna Wingate
Så hvordan vender solsikkerne deres stængler i løbet af dagen? For at undersøge, satte forskerne blækprikker på stilkene og filmede dem med et videokamera. Ved hjælp af time-lapse-video målte den skiftende afstand mellem prikkerne. Ifølge undersøgelsen:
Da planter sporer solen, voksede østsiden af stammen hurtigere end vestsiden, fandt han. Om natten voksede vestsiden hurtigere, efterhånden som stammen svingede den anden vej. Holdet identificerede et antal gener, der blev udtrykt i højere niveauer på den solrige side af planten i løbet af dagen, eller på den anden side om natten.
Harmer sagde, at der ser ud til at være to vækstmekanismer, der arbejder i solsikkestammen.
Den første indstiller en grundlæggende væksthastighed for planten, baseret på tilgængeligt lys. Det andet, der kontrolleres af det døgnagtige ur og påvirkes af lysretningen, får stammen til at vokse mere på den ene side end den anden og svinger derfor øst til vest om dagen.
Når solsikkeren modnes og blomsten åbner, aftager den samlede vækst, og planterne holder op med at bevæge sig i løbet af dagen og slå sig ned mod øst. Dette ser ud til at skyldes, at når den samlede vækst bremses, sikrer døgnuret, at planten reagerer stærkere på lys tidligt om morgenen end om eftermiddagen eller aftenen, så den gradvis holder op med at bevæge sig vestpå i løbet af dagen.