Neue Forschungen darüber, wie Sonnenblumen ihre inneren Tagesuhren benutzen, um morgens nach Osten zu schauen und tagsüber der Sonne zu folgen.
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Wachsende Sonnenblumen beginnen den Tag mit dem Kopf nach Osten, schwingen sich nach Westen durch den Tag und kehren nachts nach Osten zurück. Wie machen Sie das? Ein Team von Pflanzenbiologen sagt, dass Sonnenblumen interne Tagesuhren verwenden, die auf Wachstumshormone einwirken, um der Sonne zu folgen. Ihre Forschung wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaft am 5. August 2016.
Bild über Marie Mongognia Burns
Pflanzen haben wie andere Lebewesen innere biologische Uhren - sogenannte circadiane Uhren -, mit denen sie in etwa 24-Stunden-Zyklen auf Veränderungen reagieren können. In Pflanzen reguliert die circadiane Uhr Dinge wie das Schließen von Blumen und Veränderungen der Blattposition, die viele Pflanzen nachts aufweisen. Licht und Temperatur sind zwei der wichtigsten Umweltreize, da sie sich normalerweise zwischen Tag und Nacht ändern.
Pflanzenbiologen untersuchten die Sonnenblume, um einen Zusammenhang zwischen Genen, die die zirkadiane Uhr der Pflanzen regulieren, und einem Pflanzenhormon namens Auxin zu verstehen, das bekanntermaßen das Pflanzenwachstum reguliert. Stacey Harmer, Professorin für Pflanzenbiologie an der University of California in Davis, ist Senior der Zeitung. Harmer sagte in einer Erklärung:
Die Pflanze nimmt den Zeitpunkt und die Richtung der Morgendämmerung vorweg, und für mich scheint dies ein Grund zu sein, eine Verbindung zwischen der Uhr und dem Wachstumspfad herzustellen.
Der Vorteil, morgens nach Osten zu blicken, sei, dass sich die Blume schneller aufheizt und bestäubende Insekten anzieht.
Bienen mögen warme Blumen.
Chapin, South Carolina. Bild über Jennifer Coulter
Alabama Sonnenblume. Bild über Jenna Wingate
Wie drehen die Sonnenblumen also tagsüber ihre Stiele? Zur Untersuchung brachten die Forscher Tintenpunkte auf den Stielen an und filmten sie mit einer Videokamera. Mit Zeitraffervideo wurde der sich ändernde Abstand zwischen den Punkten gemessen. Laut der Studie:
Als die Pflanzen der Sonne folgten, wuchs die Ostseite des Stängels schneller als die Westseite. In der Nacht wuchs die Westseite schneller, als der Stiel in die andere Richtung schwang. Das Team identifizierte eine Reihe von Genen, die tagsüber auf der Sonnenseite der Pflanze oder nachts auf der anderen Seite exprimiert wurden.
Harmer sagte, dass es anscheinend zwei Wachstumsmechanismen im Sonnenblumenstamm gibt.
Die erste legt eine Grundwachstumsrate für die Pflanze fest, basierend auf dem verfügbaren Licht. Die zweite, die von der Tagesuhr gesteuert und von der Lichtrichtung beeinflusst wird, bewirkt, dass der Stängel auf der einen Seite stärker wächst als auf der anderen und daher tagsüber von Ost nach West schwankt.
Wenn die Sonnenblume reift und sich die Blüte öffnet, verlangsamt sich das Wachstum insgesamt, und die Pflanzen hören tagsüber auf, sich zu bewegen, und setzen sich nach Osten ab. Dies scheint darauf zurückzuführen zu sein, dass die Tageszeit, wenn sich das Wachstum insgesamt verlangsamt, dafür sorgt, dass die Pflanze früh morgens stärker auf Licht reagiert als nachmittags oder abends, sodass sie tagsüber allmählich aufhört, sich nach Westen zu bewegen.