Zašto se biljke okreću prema suncu? Zašto se biljke okreću prema svjetlu? Naučnici objašnjavaju da pomeranje cvasti suncokreta nastaje zbog neravnomernog rasta biljke

Hagop Atamian/U.C. Davis

Američki naučnici su otkrili koji su mehanizmi odgovorni za orijentaciju uljarica suncokreta ( Helianthus annuus) na Suncu i kakav evolucijski značaj ima. Pokazalo se da je sposobnost okretanja pod utjecajem sunčeve svjetlosti (heliotropizam) povezana s koordiniranim radom mehanizama osjetljivih na svjetlost i cirkadijalnim ritmovima biljke. Rezultati rada objavljeni su u časopisu Nauka.

Mladi suncokreti tokom dnevnim satima okreću se za Suncem sa istoka na zapad, a noću - nazad, da bi se ujutro ponovo sreli sunčeva svetlost. Biljke koje cvjetaju zaustavljaju ovo kretanje i uvijek gledaju na istok. Kako bi razumjeli zašto se to događa, istraživači sa univerziteta Kalifornije i Virdžinije izveli su niz eksperimenata na terenu iu zatvorenom prostoru.

U prvoj fazi svog rada, umjetno su fiksirali neke od eksperimentalnih suncokreta, sprječavajući ih da slijede Sunce. Ukupna biomasa i površina listova takvih biljaka su u prosjeku 10 posto manje od onih koje se uzgajaju bez ograničenja. Stoga je okretanje iza Sunca neophodno mladim biljkama za intenzivniji rast.

Obrnuto skretanje prema istoku tokom noći ukazuje na to da su mehanizmi regulacije cirkadijanskog ritma uključeni u ovaj proces. Naučnici su to potvrdili unošenjem suncokreta sa polja u prostoriju sa stalnim osvetljenjem (biljke su nastavile da se rotiraju još nekoliko dana) i nametanjem veštačkog ciklusa osvetljenja od 30 sati (poremećen je ritam rotacije biljaka, vraćajući se u normalno sa ciklusom od 24 sata).

Suncokreti nemaju lisne jastučiće - posebne motoričke organe koji osiguravaju heliotropizam kod nekih biljnih vrsta. S obzirom na to da se amplituda kretanja suncokreta smanjuje kako raste sve dok potpuno ne izostane kod zrelih biljaka, naučnici su sugerirali da rotacija suncokreta iza Sunca osigurava neravnomjerno produženje stabljike tokom dana. Eksperimenti s biljkama kojima nedostaje hormon rasta giberelin, kao i istraživanja genske aktivnosti na zapadnoj i istočnoj strani stabljike, potvrdili su ovu hipotezu. Štaviše, ispostavilo se da se rast zapadne strane stabljike, koja je intenzivnija noću, dešava „podrazumevano“, dok rast istočne strane, koji je neophodan danju, reguliše osetljivost na svetlost. mehanizmi (posebno, preraspodjela hormona auksina pod utjecajem fototropina).

Promene temperature cvetova tokom dana

Evan Brown/Univerzitet Virginije

Kada suncokret prestane da raste i procvjeta, cirkadijalni i svjetlosni mehanizmi gube svoju važnost, ostavljajući biljku orijentiranu na istok. Okretanjem nekih eksperimentalnih suncokreta na zapad, naučnici su se uvjerili da insekti oprašivači praktički nisu zainteresirani za takve biljke, za razliku od onih okrenutih prema istoku. 24-satno snimanje temperature pokazalo je da se cvijeće orijentirano na istok mnogo bolje i brže zagrijava, privlačeći insekte. Kada je cvijeće okrenuto prema zapadu umjetno zagrijano, vratilo se interesovanje oprašivača za njih.

Tako su zaokreti mladih suncokreta za Suncem obezbijeđeni zajedničkim radom cirkadijalnih i svjetlosno osjetljivih mehanizama, služe za intenzivno povećanje biomase. Orijentacija odraslih biljaka na istok neophodna je za njihovo zagrijavanje, što privlači insekte oprašivače.

Suncokreti, pod suncem.
Uvriježeno je mišljenje da se glava suncokreta okreće za suncem.
Jučer sam se uvjerio da je to mit.

Ispod reza postoji najnovije fotografije potvrđujući da sunce sija u "tiljak" suncokreta :)
I pravo stanje stvari

Dakle, kao što vidimo, suncokreti se ne rotiraju sa kretanjem sunca.
Ali ima istine u mitu.
Naime, suncokret gleda u sunce u trenutku izlaska sunca.
I uvek gleda na istok.
Ali kada sunce zađe, suncokret se ne kreće iza njega.
Kao da ceka sledeci izlazak sunca :)

Fenomen koji se spominje u mitu naziva se heliotropizam.
Evo šta Wikipedija kaže o tome.
Rašireno je lažno vjerovanje da suncokreti „posežu“ prema suncu (heliotropizam). U stvari, zreli cvjetovi suncokreta obično su okrenuti prema istoku i ne pomiču se.
Listovi i pupoljci mladih suncokreta pokazuju heliotropizam. Tokom dana mijenjaju svoju orijentaciju s istoka na zapad.

Davno su ljudi primijetili da se mladi cvjetovi suncokreta okreću da idu za suncem danju, a noću se vraćaju u prvobitni položaj da bi ga ujutro ponovo sreli na istoku. Ali do sada naučnici nisu uspjeli da riješe ovu misteriju: šta tjera biljke da obavljaju svoj svakodnevni ritual i zašto "obožavanje" svjetiljka s vremenom prestaje?

U potrazi za odgovorom, Stejsi Harmer sa Kalifornijskog univerziteta u Dejvisu i njene kolege sprovele su niz eksperimenata.

U prvoj fazi su promijenjeni uslovi za uzgoj suncokreta u prirodnom okruženju. Naučnici su jednu grupu "imobilizirali" tako da se biljke uopće ne mogu okretati, a drugu su fiksirali na način da su suncokreti pri izlasku sunca bili okrenuti prema zapadu. Kada su cvjetovi izrasli, pokazalo se da su listovi u obje grupe 10% manji od listova “slobodnih” biljaka. Ovo je potvrdilo nagađanje da je suncokretu neophodno posmatranje sunca efikasan rast.

Tada su naučnici odlučili da provere da li je ritmično "plesanje" suncokreta posledica unutrašnjih satova ili uslova okoline.

Premjestili su biljke koje su rasle vani u prostoriju sa stalnim gornjim osvjetljenjem i otkrili da su suncokreti nastavili da se okreću s jedne na drugu stranu baš kao i prije nekoliko dana.

Naučnici su potom biljke smjestili u posebnu prostoriju sa nizom lampi koje su se palile jedna po jedna, imitirajući kretanje sunca. Kada su istraživači programirali veštačko osvetljenje U tridesetočasovnom ciklusu "dan" i "noć", biljke su se okretale s jedne na drugu stranu bez redovnog rasporeda. Ali kada se svetlosni režim vratio u normalu, suncokreti su striktno pratili veštačko "sunce", pokazujući da su u igri unutrašnji cirkadijalni ritmovi. važnu ulogu u kretanju cvijeta.

Ali najviše od svega, biologe je zanimalo pitanje zašto suncokreti nakon cvatnje prestaju da se okreću s jedne na drugu stranu i smrzavaju se, "gledajući" prema izlasku sunca. Potom je Harmerov tim okrenuo neke od biljaka prema zapadu, a zatim izbrojao broj pčela i drugih oprašivača koji su sletjeli na cvijeće okrenute prema zapadu. različitim stranama Sveta.

Pokazalo se da su ujutru insekti pet puta češće posjećivali cvijeće okrenute ka istoku nego one okrenute u suprotnom smjeru.

„Možete vidjeti da pčele lude za cvjetovima okrenutim prema istoku i obraćaju malo pažnje na biljke okrenute prema zapadu“, kaže Stacy Harmer.

Prethodne studije su pokazale da oprašivači više vole toplo cveće, pa se suncokreti koji dobiju veliku dozu prvih jutarnjih zraka pokazuju popularniji.

“Stalno sam bio zapanjen koliko su biljke složene”, nastavlja Harmer, “One su zaista majstorske u prilagođavanju uvjetima okoline.

Rezultati studije, objavljeni u časopisu Science, podižu više teška pitanja. Na primjer, kako biljke određuju vrijeme i kako pronalaze pravi smjer kada se okrenu u mraku ka mjestu gdje će sunce izaći?

Ali, prema mišljenju stručnjaka, sama činjenica da suncokreti imaju unutrašnji sat i da se vode sopstvenim ritmovima je „Sveti gral“ u proučavanju njihovog složenog ponašanja. I, kako se ističe u saopštenju univerziteta, ovo je prvi primjer vremenske sinhronizacije kod biljaka koje žive u prirodnom okruženju, što direktno utiče na efikasnost rasta.

Materijal. Te razlike u ekspanziji materijala zbog temperature. Više na suncu nego u hladu. Koliko ja znam, osnova glavice na mestu gde je stabljika pričvršćena izgleda kao "tvrda vata" sa tečnošću. Možda ova tečnost u porama igra ulogu mišića - ima li hidrauličara?

[email protected] 01.08.2011

VIVAT - GOOGLE!

Naziv: dolazi od kombinacije dvije grčke riječi “helios” – sunce i “anthos” – cvijet. Ovo ime nije dobio slučajno. Ogromni cvatovi suncokreta, obrubljeni svijetlim blistavim laticama, zaista podsjećaju na sunce. Osim toga, ova biljka ima jedinstvenu sposobnost da okreće glavu za suncem, prateći cijeli svoj put od izlaska do zalaska sunca.
Biljke nemaju mišiće; cvijet može promijeniti orijentaciju samo zbog činjenice da stabljika koja ga drži jača na sunčanoj strani. Dakle, proces se dešava kada suncokret raste: tokom dana zatvoreno cveće istinski prate tok sunca, živeći u skladu sa svojim francuskim imenom tournesol.

Još nevjerovatniji trik: tokom noći cvijeće uspijeva da se okrene tako da ujutro ponovo pozdravlja sunce na istoku.
Zahvaljujući ovoj rotaciji, biljke u fazi rasta mogu uhvatiti 10-15 posto više sunčeve energije. Uzgajani suncokret sa otvoreni cvijet nepomično gledajući na istok.
Područje stabljike ispod latica cvijeta sadrži<гормон роста>. Ovaj hormon ne podnosi direktnu sunčevu svjetlost. Kada je izložen suncu, ovaj dio stabljike se okreće kako bi se udaljio od njega. Koncentriše se<гормон роста>, pa brže raste, a samim tim se i sam cvijet okreće prema suncu.

Dakle, razmišljao sam u pravom smjeru, jednostavno nisam mogao zamisliti da biljka može tako brzo rasti. Hvala Guglu, nekako mi se nije palo na pamet ovo pitanje, ali su se u temi pojavile prekrasne slike. Jeste li znali da je u Njemačkoj običaj da se prave buketi cvijeća suncokreta? Možda ćete dobiti takav buket za rođendan.

Alexey.n.pop***@u*****.ua Nastavnik 03.08.2011.

Ne hvala Googleu! Ništa nije jasno - jednostavno je naznačena svrsishodnost ovog pokreta, ali koji je mehanizam? A zašto se rotacija događa noću - da li to znači da postoji pamćenje ili nebeska navigacija?

To je zabluda. On se ne okreće ZA SUNCE. Stalno se usmerava u pravcu čija je prosečna dnevna osvetljenost najveća... Kao listovi krastavca u stakleniku, kao i sobno cveće na prozorskoj dasci.

Pogledaj izbliza. I rano ujutru, u zoru, i kasno uveče pri zalasku sunca u otvoreno polje Cvjetovi suncokreta će biti usmjereni na jug. I u zasjenjenom području - dalje od sjene koja pada na njega.

5. avgust 2016. u 17:59

Ljudi su odavno primetili da se mladi cvetovi suncokreta danju okreću za Suncem, a noću se vraćaju u prvobitni položaj da bi ga ujutru ponovo sreli na istoku. Zbog čega biljke obavljaju svoj svakodnevni ritual i zašto vremenom prestaje „obožavanje“ svjetiljke, a zreli cvjetovi suncokreta se ne okreću iza Sunca, već ostaju usmjereni samo na istok.

U potrazi za odgovorom, Stejsi Harmer sa Univerziteta u Kaliforniji, Davis, i njene kolege izvele su seriju eksperimenata koji su potvrdili predosjećaj da je posmatranje Sunca neophodno za efikasniji rast suncokreta. Naučnici su fiksirali biljke, sprečavajući ih da se okreću, ili, obrnuto, rotirali saksije, narušavajući prirodni tok kretanja. U oba slučaja, listovi biljaka su bili oko 10% manji od listova njihovih susjeda, koji su se mirno okrenuli iza Sunca.

Osim toga, stručnjaci su postavili nekoliko tačaka na stabljiku markerom kako bi proučili kako se suncokret kreće iza Sunca. Naučnici su pratili tačke pomoću video kamere. Ako se razmak između njih promijenio, to je značilo da stabljika cvijeta raste tamo gdje su ove točke nacrtane.
Kada su se biljke tokom dana okrenule da prate Sunce, istočna strana stabljike je rasla brže od zapadne, uzrokujući da se i sam cvijet okreće prema Suncu. A noću je zapadna strana rasla brže, a stabljika se okrenula u drugom smjeru.

Kretanje biljke vrši se uz pomoć posebnih motornih ćelija koje sudjeluju u mehanizmu rasta i nalaze se u fleksibilnoj bazi cvijeta. Ispostavilo se da ovo kretanje zavisi od unutrašnjeg sata biljke - cirkadijanskih ritmova koji kontrolišu različite životni procesi povezana sa početkom dana, noći, jutra i večeri. "Sat" kontrolira brzinu rasta i uzrokuje da jedna strana stabljike raste brže od druge. Zahvaljujući tome, suncokret se postepeno okreće da prati Sunce.

Kako suncokret sazrijeva i cvijet se otvara, ukupni rast usporava i biljke prestaju da se kreću tokom dana, ostajući orijentirane na istok. Činjenica je da biljka jače reaguje na sunčevu svetlost rano ujutru nego u popodnevnim satima, pa tokom dana postepeno prestaje da se kreće prema zapadu.