Ученые раскрыли тайну танца подсолнухов
Не обращая внимания на то что подсолнухи прочно сидят корнями в почве, это не лишает их способности танцевать. Ежедневно юные цветы совершают путь, следуя за Солнцем от востока к западу, поворачиваясь за ним на 180 градусов. Грациозные и плавные перемещения подсолнухов длятся и ночью: по окончании того как солнце садится, они медлительно поворачивают собственный лицо обратно на восток в ожидании восхода солнца.
© melnikof | Shutterstock
Биолог, доктор наук Калифорнийского университета в Дэвисе Стейси Хармер говорит, что заинтересовалась изучением передвижений подсолнечника по окончании завораживающего просмотра покадрового видео танца растения: «Ночью возможно заметить, как растение всецело себя перестраивает. Это необычное зрелище!
Я всегда рассказываю своим студентам, что растения способны на немыслимые вещи ? мы просто не подмечаем этого, по причине того, что их течение времени не сходится с нашим».
Ученые: растения регулируют цветение в ответ на увеличение температуры
Утверждение, что юные подсолнухи следуют за солнцем ? не ново. Еще Дарвин говорил об этом феномене 100 лет назад.
Но до сих пор никто не растолковывал, как они двигаются и для чего? Но незадолго до в издании Science вышла статья, в которой доктор наук Хармер и ее сотрудники дали ответы на эти вопросы.
Директор центра конвергентных бионаук в USC Стивен Кей, не участвовавший в изучении, заявил: «Они из любопытства достали эту тему из ветхого чулана, но сделали для науки великое открытие!».
На начальной стадии команда ученых высадила поле подсолнухов и начала наблюдение за тем, что будет происходить с растениями. По мере того как подсолнухи стали развиваться от молодых саженцев к зрелым цветам, их зависимость от солнца становилась все менее явной, пока не закончилась совсем. «Распространенным заблуждением есть представление о том, что зрелые подсолнухи продолжают следовать за солнцем. На самом же деле это не верно, по причине того, что взрослые растения неизменно обращены на восток», ? говорит доктор наук Хармер.
Ученые кроме этого узнали, что растения смогут уставать от этого перемещения. К примеру, за маленькую летнюю ночь, молодым подсолнухам требуется всего 8 часов, в течение которых они качают головой с запада на восток. Но в более долгие осенние ночи тот же процесс отнимает у них 12 часов.
Подсолнухи «знают» последовательность Фибоначчи
Дабы узнать, как же двигаются растения, ученые промаркировали любой подсолнух на своем поле с обеих сторон посредством ручки Шулера через однообразные промежутки. Посредством замедленной съемки удалось заметить, что с восточной стороны стебель удлинялся в течение дня, поворачивая голову растения на запад. Ночью происходило все с точностью напротив: западная сторона удлинялась, дабы растение «лицом» обращалось к востоку.
Но что осуществляет контроль эту модель роста? Это происходят благодаря перемещению солнца либо внутренним часам? Дабы узнать это, исследователи пересадили карликовые подсолнухи с открытого поля в лабораторию, где возможно было осуществлять контроль освещение.
Наблюдения продемонстрировали, что кроме того в то время, когда растения развиваются под постоянным, фиксированным освещением, они продолжают тот же ритм поворота головы, как в поле, еще в течение нескольких суток.
На протяжении другого лабораторного опыта, исследователи постарались запутать внутренние часы растений, применяя 30-часовой световой цикл. Это в действительности сбило подсолнухи, они стали поворачивать головы на запад задолго до наступления темноты.
В течение ночи растения двигались хаотично.
В случае если сложить экспериментальные результаты совместно, возможно заключить, что перемещение подсолнухов регулируется каким-то более сложным механизмом, чем легко рост к солнцу. движения и Повороты растений контролируются необычными циркадными часами.
Следующий появляющийся вопрос ? для чего? Предназначены ли подсолнухи чтобы следовать за солнцем? И имеется ли какая-то польза для зрелых растений постоянно быть развёрнутыми на восток? Следующая серия опытов дала ответ и на эти вопросы.
Каждую ночь в течение 100 дней ассистент доктора наук Хармер Хагоп Атамян приходил на поле и поворачивал подсолнухи, высаженные в горшки, так, дабы утром они наблюдали на запад.
Наблюдения продемонстрировали, что управляемые растения на 10 процентов меньше, чем несколько подсолнухов на поле. И в этом ученые видят важную отличие. У зрелых подсолнухов имеется все основания поворачиваться лицом на восток.
На протяжении изучения стало известно, что так количество опылителей возрастает в пять раз, в случае если сравнивать с теми растениями, каковые находились в горшках и их намерено разворачивали на запад. Второй опыт продемонстрировал, что наверняка, поворачиваясь на восточную сторону, подсолнухи приобретают больше утреннего солнца, чем те, каковые разворачивали на запад.
К этому выводу второму докторанту Хармера помог прийти опыт, в то время, когда к подсолнухам ставили дополнительный источник тепла в западной стороны. Опылители охотнее прилетали к подсолнухам с неестественным подогревом с западной стороны, чем к тем, каковые еще не прогрелись. Однако, опылители отдавали предпочтение растениям, каковые приобретали тепло с восточной стороны.
Не обращая внимания на то что биологам удалось раскрыть многие тайны подсолнечника, Хармер объявила, что им еще очень многое предстоит разгадать. В будущем исследователи собираются изучить гены, регулирующие это необычное перемещение подсолнуха: «Это воистину великие растения, и мы продолжим выяснять увлекательные процессы, которые связаны с ними».