Kāpēc augi vēršas pret sauli? Kāpēc augi vēršas pret gaismu? Zinātnieki skaidro, ka saulespuķu ziedkopas kustība notiek auga nevienmērīgas augšanas dēļ

Hagops Atamians / U.C. Deiviss

Amerikāņu zinātnieki ir noskaidrojuši, kuri mehānismi ir atbildīgi par eļļas augu saulespuķu orientāciju ( Helianthus annuus) par Sauli un kāda tam ir evolucionāra nozīme. Izrādījās, ka spēja griezties saules gaismas ietekmē (heliotropisms) ir saistīta ar gaismjutīgo mehānismu koordinētu darbu un auga diennakts ritmiem. Darba rezultāti tika publicēti žurnālā Zinātne.

Jaunās saulespuķes dienas gaišajā laikā griežas pēc Saules no austrumiem uz rietumiem, un naktī tās pagriežas atpakaļ, lai no rīta atkal satiktos ar saules gaismu. Ziedoši augi pārtrauc šo kustību un vienmēr ir vērsti uz austrumiem. Lai saprastu, kāpēc tas notiek, Kalifornijas un Virdžīnijas universitāšu darbinieki veica virkni eksperimentu gan laukā, gan telpās.

Pirmajā darba posmā viņi mākslīgi fiksēja dažas eksperimentālās saulespuķes, neļaujot tām sekot Saulei. Šādu augu kopējā biomasa un lapu platība izrādījās vidēji par 10 procentiem mazāka nekā bez ierobežojumiem audzētiem augiem. Tādējādi griešanās aiz Saules ir nepieciešama jauniem augiem intensīvākai augšanai.

Reversais pagrieziens uz austrumiem nakts laikā liecina, ka šajā procesā ir iesaistīti diennakts ritma regulēšanas mehānismi. Zinātnieki to apstiprināja, ienesot saulespuķes no lauka telpā ar pastāvīgu apgaismojumu (augi turpināja griezties vēl vairākas dienas) un uzliekot tām mākslīgu 30 stundu apgaismojuma ciklu (augu rotācijas ritms apmaldījās, atgriešanās normālā stāvoklī ar 24 stundu ciklu).

Saulespuķei nav lapu spilventiņu - īpašu motora orgānu, kas nodrošina heliotropismu dažām augu sugām. Ņemot vērā, ka saulespuķu kustību amplitūda samazinās, augot līdz pilnīgai nobriedušu augu neesamībai, zinātnieki ierosināja, ka saulespuķu rotācijas aiz Saules nodrošina nevienmērīgu stublāja pagarinājumu dienas laikā. Eksperimenti ar augiem, kuriem trūkst augšanas hormona giberelīna, kā arī gēnu aktivitātes izpēte stumbra rietumu un austrumu pusēs apstiprināja šo hipotēzi. Turklāt izrādījās, ka stumbra rietumu puses augšana, kas ir intensīvāka naktī, notiek “pēc noklusējuma”, un austrumu puses augšana, kas nepieciešama dienā, tiek regulēta ar gaismjutīgiem mehānismiem ( jo īpaši auksīna hormona pārdale fototropīnu ietekmē).

Ziedu temperatūras izmaiņas dienas laikā

Evans Brauns / Virdžīnijas Universitāte

Kad saulespuķe pārstāj augt un zied, diennakts un gaismas uztveršanas mehānismi zaudē savu nozīmi, atstājot augu orientētu uz austrumiem. Pagriežot dažas eksperimentālās saulespuķes uz rietumiem, zinātnieki pārliecinājās, ka šādi augi, atšķirībā no tiem, kas pagriezti uz austrumiem, praktiski nav ieinteresēti apputeksnēt kukaiņus. Diennakts temperatūras reģistrēšana liecināja, ka uz austrumiem orientēti ziedi sasilst daudz labāk un ātrāk, piesaistot kukaiņus. Kad uz rietumiem vērstie ziedi tika mākslīgi karsēti, apputeksnētāju interese par tiem atgriezās.

Tādējādi jauno saulespuķu pagriezienus aiz Saules nodrošina diennakts un gaismas jutīgo mehānismu kopīgs darbs, tie kalpo intensīvai biomasas palielināšanai. Pieaugušo augu orientācija uz austrumiem ir nepieciešama to sasilšanai, kas piesaista apputeksnētājus kukaiņus.

Saulespuķes, zem saules.
Pastāv vispāratzīts uzskats, ka saulespuķes galva griežas pēc saules.
Vakar pārliecinājos, ka tas ir mīts.

Zem griezuma svaigas fotogrāfijas, kas apliecina, ka saulespuķes "pakausī" spīd saule :)
Un patiesais lietu stāvoklis

Tātad, kā redzam, saulespuķes negriežas līdz ar saules kustību.
Bet mītā ir daļa patiesības.
Proti, saulespuķe skatās saulē saullēkta brīdī.
Un viņš vienmēr skatās uz austrumiem.
Bet, kad saule noriet, saulespuķe tai neseko.
Tas ir kā gaidīt nākamo saullēktu :)

Mītā pieminēto fenomenu sauc par heliotropismu.
Lūk, ko par to saka Vikipēdija.
Ir plaši izplatīts maldīgs uzskats, ka saulespuķes "stiepjas" pret sauli (heliotropisms)] . Faktiski nobriedušie saulespuķu ziedi parasti ir vērsti uz austrumiem un nepārvietojas.
Jauno saulespuķu lapas un pumpuri ir heliotropi. Dienas laikā viņi maina savu orientāciju no austrumiem uz rietumiem.

Jau sen cilvēki pamanīja, ka jaunie saulespuķu ziedi dienas laikā griežas pēc saules, un naktī tie atgriežas sākotnējā stāvoklī, lai no rīta atkal satiktos ar viņu austrumos. Taču līdz šim zinātnieki nevarēja atrisināt šo mīklu: kas liek augiem veikt savu ikdienas rituālu un kāpēc gaismekļa "pielūgšana" ar laiku apstājas?

Meklējot atbildi, Steisija Hārmere no Kalifornijas Universitātes Deivisā un viņas kolēģi veica virkni eksperimentu.

Pirmajā posmā tika mainīti apstākļi saulespuķu audzēšanai to dabiskajā vidē. Zinātnieki vienu grupu “imobilizēja”, lai augi nemaz nevarētu pagriezties, bet otru nofiksēja tā, ka saulespuķes saullēktā pagriezās uz rietumiem. Kad ziedi izauga, izrādījās, ka lapas abās grupās bija par 10% mazākas nekā "brīvajiem" augiem. Tas apstiprināja priekšstatu, ka saulespuķes ir nepieciešamas, lai tās augtu efektīvāk.

Tad zinātnieki nolēma pārbaudīt, kas izraisīja saulespuķu ritmiskās "dejas" – iekšējais pulkstenis vai vides apstākļi.

Viņi pārvietoja ārā augošos augus telpā ar pastāvīgu augšējo apgaismojumu un konstatēja, ka saulespuķes vairākas dienas turpina griezties no vienas puses uz otru, tāpat kā iepriekš.

Pēc tam zinātnieki ievietoja augus īpašā telpā ar lampu virkni, kas pēc kārtas ieslēdzās, imitējot saules kustību. Kad pētnieki ieprogrammēja mākslīgo apgaismojumu trīsdesmit stundu "dienas" un "nakts" ciklam, augi griezās no vienas puses uz otru bez regulāra grafika. Bet, kad gaismas režīms atgriezās normālā stāvoklī, saulespuķes stingri sekoja mākslīgajai "saulei", parādot, ka zieda kustībā liela nozīme ir iekšējiem diennakts ritmiem.

Taču visvairāk biologus interesēja jautājums, kāpēc saulespuķes pēc ziedēšanas pārstāj griezties no vienas puses uz otru un sasalst, "skatoties" pret saullēktu. Pēc tam Harmer komanda daļu augu pagrieza uz rietumiem un pēc tam saskaitīja bišu un citu apputeksnētāju skaitu, kas nolaidās uz ziediem, kas vērsti pret dažādām pasaules daļām.

Izrādījās, ka rīta stundās uz austrumiem vērstus ziedus kukaiņi apmeklēja piecas reizes biežāk nekā pretējā virzienā pagrieztos.

"Var redzēt, ka bites vienkārši aizraujas ar ziediem, kas vērsti uz austrumiem, un gandrīz nepievērš uzmanību uz rietumiem vērstiem augiem," atzīmē Steisija Hārmere.

Iepriekšējie pētījumi liecina, ka apputeksnētāji dod priekšroku siltākiem ziediem, tāpēc populārākas ir saulespuķes, kas saņem lielāku agra rīta staru devu.

"Es vienmēr esmu bijis pārsteigts par to, cik augi ir sarežģīti," turpina Hārmers. "Viņi patiešām spēj pielāgoties savai videi."

Zinātnē publicētā pētījuma rezultāti rada sarežģītākus jautājumus. Piemēram, kā augi nosaka laiku un kā viņi atrod pareizo virzienu, kad tumsā pagriežas tur, kur uzlēks saule?

Bet, pēc ekspertu domām, pats fakts, ka saulespuķēm ir iekšējais pulkstenis un tās vadās pēc saviem ritmiem, ir "Svētais Grāls" to sarežģītās uzvedības izpētē. Un, kā uzsvērts universitātes paziņojumā presei, šis ir pirmais dabiskajā vidē dzīvojošo augu laika sinhronizācijas piemērs, kas tieši ietekmē augšanas efektivitāti.

Materiāls. Materiāla izplešanās atšķirība temperatūras ietekmē. Vairāk saules nekā ēna. Cik man zināms, tad galvas pamatne stublāja piestiprināšanas vietā izskatās pēc "cietas vates" ar šķidrumu. Varbūt šis šķidrums porās pilda muskuļu lomu - vai ir hidraulika?

[aizsargāts ar e-pastu] 01.08.2011

VIVAT — GOOGLE!

Nosaukums: cēlies no divu grieķu vārdu "helios" - saule un "anthos" - zieds kombinācijas. Šis vārds viņam tika dots iemesla dēļ. Milzīgās saulespuķu ziedkopas, ko robežojas ar spilgti mirdzošām ziedlapiņām, patiešām atgādina sauli. Turklāt šim augam ir unikāla spēja pagriezt galvu, sekojot saulei, izsekojot visu savu ceļu no saullēkta līdz saulrietam.
Augiem nav muskuļu, zieds var mainīt orientāciju tikai tāpēc, ka stublājs, kas to tur, aug stiprāks saulainā pusē. Tāpēc process notiek saulespuķei augot: dienas laikā slēgtie ziedi patiešām seko saules gaitai, attaisnojot savu franču nosaukumu tournesol.

Vēl pārsteidzošāks triks: nakts laikā ziedi paspēj apgriezties tā, ka no rīta tie atkal sveicina sauli austrumos.
Pateicoties šai rotācijai, augiem augšanas fāzē izdodas noķert par 10-15 procentiem vairāk saules enerģijas. Pieauguša saulespuķe ar atvērtu ziedu nekustīgi skatās uz austrumiem.
Kāta daļa zem zieda ziedlapiņām satur<гормон роста>. Šis hormons nevar izturēt tiešus saules starus. Nonākot saulē, šī stublāja daļa pagriežas tā, lai tiktu no tās prom. Tas koncentrējas<гормон роста>, tāpēc tas aug ātrāk, un rezultātā zieds pats pagriežas pret sauli.

Tāpēc es domāju pareizajā virzienā, tikai nevarēju iedomāties, ka augs var tik ātri augt. Pateicoties Google, man kaut kā neienāca prātā googlēt šo jautājumu, bet topā parādījās skaistas bildes. Vai zināt, ka Vācijā ir pieņemts veidot saulespuķu ziedu pušķus? Dzimšanas dienā jums var uzdāvināt šādu pušķi.

Aleksejs.n.pop***@u*****.ua Skolotājs 03.08.2011

Paldies Google! Nekas nav skaidrs - vienkārši norādīts šīs kustības lietderība, bet kāds mehānisms? Un kāpēc rotācija notiek naktī - vai tas nozīmē, ka ir atmiņa vai debesu navigācija?

Tas ir malds. Viņš negriežas SEKOT SAULEI. Tā nepārtraukti tiek virzīta tajā virzienā, kuras vidējais dienas spilgtums ir vislielākais... Tāpat kā gurķu lapas siltumnīcā, tāpat kā istabas puķes uz palodzes.

Paskatieties tuvāk. Un agri no rīta, rītausmā un vēlu vakarā saulrietā atklātā laukā saulespuķu galvas tiks virzītas uz dienvidiem. Un ēnotajā zonā - prom no ēnas, kas uz tā krīt.

2016. gada 5. augusts, 17:59

Jau labu laiku cilvēki ir ievērojuši, ka jaunie saulespuķu ziedi dienā griežas pēc Saules un naktī atgriežas sākotnējā stāvoklī, lai no rīta atkal satiktu viņu austrumos. Kas augiem liek pildīt savu ikdienas rituālu un kāpēc ar laiku gaismekļa “pielūgšana” apstājas un nobriedušie saulespuķu ziedi negriežas pēc Saules, bet paliek vērsti tikai uz austrumiem.

Meklējot atbildi, Steisija Hārmere no Kalifornijas Universitātes Deivisā un viņas kolēģi veica virkni eksperimentu, kas apstiprināja nojausmu, ka saulespuķēm ir jānovēro Saule, lai tās augtu efektīvāk. Zinātnieki fiksēja augus, neļaujot tiem griezties, vai, gluži pretēji, pagrieza podus, izjaucot dabisko kustību gaitu. Abos gadījumos augu lapas izrādījās par aptuveni 10% mazākas nekā kaimiņiem, kas mierīgi griezās pēc Saules.

Turklāt eksperti uz kāta uzlika vairākus punktus ar marķieri, lai pētītu, kā saulespuķe pārvietojas aiz Saules. Zinātnieki novēroja punktus ar videokameru. Ja attālums starp tiem mainījās, tas nozīmēja, ka zieda kāts izauga vietā, kur tika novilkti šie punkti.
Kad augi dienas laikā pagriezās, lai sekotu Saulei, stublāja austrumu puse pieauga ātrāk nekā rietumu puse, izraisot paša zieda pagriešanos pret Sauli. Un naktī rietumu puse auga ātrāk, un kāts pagriezās uz otru pusi.

Auga kustība tiek veikta ar īpašu motoršūnu palīdzību, kas iesaistītas augšanas mehānismā un atrodas zieda elastīgajā pamatnē. Izrādījās, ka šī kustība bija atkarīga no auga iekšējā pulksteņa – diennakts ritmiem, kas kontrolē dažādus dzīvības procesus, kas saistīti ar dienas, nakts, rīta un vakara iestāšanos. "Pulkstenis" kontrolē augšanas ātrumu un liek vienai stublāja pusei augt ātrāk nekā otrai. Pateicoties tam, saulespuķe pamazām griežas pēc Saules.

Saulespuķei nobriestot un ziedam atveroties, kopējā augšana palēninās un augi dienas laikā pārstāj kustēties, paliekot orientēti uz austrumiem. Fakts ir tāds, ka augs spēcīgāk reaģē uz saules gaismu agrā rītā nekā pēcpusdienā, tāpēc dienas laikā tas pamazām pārstāj virzīties uz rietumiem.