Hvorfor vender plantene seg mot solen. Hvorfor snur plantene seg mot lyset? Forskere forklarer at bevegelsen av solsikkeblomsterstanden skjer på grunn av plantens ujevn vekst

Hagop Atamian / U.C. Davis

Amerikanske forskere har funnet ut hvilke mekanismer som er ansvarlige for orienteringen av oljefrøsolsikke ( Helianthus annuus) på Solen og hvilken evolusjonær betydning den har. Det viste seg at evnen til å snu seg under påvirkning av sollys (heliotropisme) er assosiert med det koordinerte arbeidet med lysfølsomme mekanismer og døgnrytmer til planten. Resultatene av arbeidet ble publisert i tidsskriftet Vitenskap.

Unge solsikker i dagslyset snur etter solen fra øst til vest, og om natten vender de seg tilbake for å møte sollyset igjen om morgenen. Blomstrende planter stopper denne bevegelsen og vender alltid mot øst. For å forstå hvorfor dette skjer, utførte ansatte ved universitetene i California og Virginia en rekke eksperimenter i felt og innendørs.

I den første fasen av arbeidet deres fikset de noen av de eksperimentelle solsikkene kunstig, og forhindret dem i å følge solen. Den totale biomassen og bladarealet til slike planter viste seg å være i gjennomsnitt 10 prosent mindre enn for planter dyrket uten restriksjoner. Derfor er det nødvendig å snu seg bak solen for unge planter for mer intensiv vekst.

Den omvendte svingen mot øst i løpet av natten indikerer at mekanismene for regulering av døgnrytmer er involvert i denne prosessen. Forskere bekreftet dette ved å bringe solsikker fra åkeren inn i et rom med konstant belysning (plantene fortsatte å rotere i flere dager) og påtvinge dem en kunstig 30-timers syklus med belysning (rytmen til plantenes rotasjon kom på avveie, tilbake til det normale med en 24-timers syklus).

Solsikke har ikke bladputer - spesielle motoriske organer som gir heliotropisme hos enkelte plantearter. Tatt i betraktning at amplituden til solsikkebevegelser avtar når den vokser opp til fullstendig fravær i modne planter, foreslo forskerne at solsikkerotasjoner bak solen gir ujevn forlengelse av stilken i løpet av dagen. Eksperimenter med planter som mangler veksthormonet gibberellin, samt studiet av genaktivitet i den vestlige og østlige siden av stilken, bekreftet denne hypotesen. Dessuten viste det seg at veksten av den vestlige siden av stilken, som er mer intens om natten, skjer "som standard", og veksten av den østlige siden, som er nødvendig i løpet av dagen, reguleres av lysfølsomme mekanismer ( spesielt omfordelingen av auxinhormonet under virkningen av fototropiner).

Endringer i blomstertemperaturen i løpet av dagen

Evan Brown / University of Virginia

Når en solsikke slutter å vokse og blomstrer, mister døgn- og lysfølende mekanismer sin betydning, og etterlater planten orientert mot øst. Ved å vende noen av de eksperimentelle solsikkene mot vest, var forskerne overbevist om at slike planter, i motsetning til de som er vendt mot øst, praktisk talt ikke er interessert i å pollinere insekter. Temperaturregistrering døgnet rundt viste at blomster orientert mot øst varmes opp mye bedre og raskere, og tiltrekker seg insekter. Da vestvendte blomster ble kunstig oppvarmet, vendte pollinatorers interesse for dem tilbake.

Dermed sikres svingene til unge solsikker bak solen ved felles arbeid av døgn- og lysfølsomme mekanismer; de tjener til en intensiv økning i biomasse. Orienteringen av voksne planter mot øst er nødvendig for deres oppvarming, noe som tiltrekker seg pollinerende insekter.

Solsikker, under solen.
Det er en veletablert oppfatning at hodet til en solsikke snur seg etter solen.
I går ble jeg overbevist om at dette er en myte.

Under kuttet er det ferske bilder som bekrefter at solen skinner i "bakhodet" på en solsikke :)
Og tingenes virkelige tilstand

Så som vi kan se, roterer ikke solsikker med solens bevegelse.
Men det er en viss sannhet i myten.
Solsikken ser nemlig på solen i soloppgangsøyeblikket.
Og han ser alltid mot øst.
Men når solen går ned, følger ikke solsikken den.
Det er som å vente på neste soloppgang :)

Fenomenet det refereres til i myten kalles heliotropisme.
Her er hva Wikipedia sier om det.
Det er en utbredt misforståelse at solsikker "strekker seg" mot solen (heliotropisme)] . Faktisk peker modne solsikkeblomster vanligvis østover og beveger seg ikke.
Bladene og knoppene til unge solsikker er heliotropiske. De endrer orientering fra øst til vest i løpet av dagen.

For lenge siden la folk merke til at unge solsikkeblomster om dagen snur seg etter solen, og om natten går de tilbake til sin opprinnelige posisjon for å møte ham igjen i øst om morgenen. Men til nå kunne ikke forskere løse denne gåten: hva får planter til å utføre sitt daglige ritual og hvorfor stopper "tilbedelsen" av lyset over tid?

På jakt etter et svar gjennomførte Stacey Harmer fra University of California i Davis og hennes kolleger en rekke eksperimenter.

I den første fasen ble forholdene endret for solsikker som vokser i sitt naturlige miljø. Forskere "immobiliserte" en gruppe slik at plantene ikke kunne snu seg i det hele tatt, og den andre ble festet på en slik måte at solsikker snudde vestover ved soloppgang. Da blomstene vokste opp, viste det seg at bladene i begge gruppene var 10 % mindre enn hos de «frie» plantene. Dette bekreftet anelsen om at soleksponering er nødvendig for at solsikker skal vokse mer effektivt.

Så bestemte forskerne seg for å sjekke hva som forårsaket de rytmiske "dansene" til solsikker - den indre klokken eller miljøforholdene.

De flyttet uteplantene til et rom med konstant overlys og fant ut at solsikkene fortsatte å snu seg fra side til side i flere dager, akkurat som de hadde gjort før.

Forskerne plasserte deretter plantene i et spesielt rom med en lampestreng som slo seg på etter tur, og simulerte solens bevegelse. Da forskerne programmerte den kunstige belysningen til en tretti-timers "dag" og "natt" syklus, snudde plantene seg fra side til side uten en vanlig tidsplan. Men når lysregimet kom tilbake til det normale, fulgte solsikkene strengt den kunstige "solen", og viste at indre døgnrytmer spiller en viktig rolle i blomstens bevegelse.

Men mest av alt var biologer interessert i spørsmålet om hvorfor solsikker etter blomstring slutter å snu fra side til side og fryser, "ser" mot soloppgangen. Så vendte Harmer-teamet en del av plantene mot vest, og telte deretter antall bier og andre pollinatorer som landet på blomster som vender mot forskjellige deler av verden.

Det viste seg at insekter i morgentimene besøkte blomster som vender mot øst fem ganger oftere enn de som snudde i motsatt retning.

"Du kan se at biene bare blir gale etter østvendte blomster og nesten ikke tar hensyn til vestvendte planter," bemerker Stacey Harmer.

Tidligere forskning har vist at pollinatorer foretrekker varmere blomster, så solsikker som får en høyere dose tidlig morgenstråler er mer populære.

"Jeg har alltid vært overrasket over hvor komplekse planter er," fortsetter Harmer. "De er virkelig flinke til å tilpasse seg miljøet sitt."

Resultatene av studien, publisert i Science, reiser mer komplekse spørsmål. For eksempel, hvordan forteller plantene tiden og hvordan finner de riktig retning når de snur i mørket til der solen skal stå opp?

Men ifølge eksperter er det faktum at solsikker har en indre klokke og styres av sine egne rytmer den "hellige gral" når det gjelder å studere deres komplekse oppførsel. Og, som understreket i en pressemelding fra universitetet, er dette det første eksemplet på tidssynkronisering i planter som lever i det naturlige miljøet, som har en direkte innvirkning på veksteffektiviteten.

Materiale. Materialekspansjonsforskjellen på grunn av temperatur. Mer sol enn skygge. Så vidt jeg vet, ser bunnen av hodet ved festepunktet til stilken ut som "hard bomullsull" med væske. Kanskje denne væsken i porene spiller rollen som muskler - finnes det hydraulikk?

[e-postbeskyttet] 01.08.2011

VIVAT - GOOGLE!

Navn: kommer fra en kombinasjon av to greske ord "helios" - solen og "anthos" - en blomst. Dette navnet ble gitt ham av en grunn. Enorme solsikkeblomsterstander, omkranset av lyse strålende kronblader, ligner virkelig solen. I tillegg har denne planten den unike evnen til å snu hodet etter solen, og spore hele veien fra soloppgang til solnedgang.
Planter har ikke muskler, blomsten kan endre orientering bare på grunn av at stilken som holder den vokser seg sterkere på solsiden. Derfor finner prosessen sted når solsikken vokser: i løpet av dagen følger lukkede blomster virkelig solens gang, og rettferdiggjør deres franske navn tournesol.

Et enda mer fantastisk triks: i løpet av natten klarer blomstene å snu seg slik at de om morgenen igjen hilser solen i øst.
Takket være denne rotasjonen klarer planter i vekstfasen å fange 10-15 prosent mer solenergi. En voksen solsikke med en åpen blomst ser urørlig mot øst.
Seksjonen av stilken under kronbladene til en blomst inneholder<гормон роста>. Dette hormonet tåler ikke direkte sollys. En gang i solen snur denne delen av stilken seg for å komme vekk fra den. Den konsentrerer seg<гормон роста>, så den vokser raskere, og som et resultat vender blomsten seg mot solen.

Så jeg tenkte i riktig retning, jeg kunne bare ikke forestille meg at en plante kunne vokse så raskt. Takket være Google tenkte jeg på en eller annen måte ikke på å google dette spørsmålet. Men det dukket opp vakre bilder i emnet. Vet du at det i Tyskland er vanlig å lage buketter av solsikkeblomster? Til bursdagen din kan du godt bli presentert med en slik bukett.

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

Takk Google! Ingenting er klart - hensiktsmessigheten til denne bevegelsen er ganske enkelt indikert, men hvilken mekanisme? Og hvorfor skjer rotasjonen om natten - betyr det at det er minne eller himmelnavigasjon?

Det er en vrangforestilling. Han snur seg ikke FØLGENDE SOL. Den er konstant rettet i den retningen, den gjennomsnittlige daglige lysstyrken som er størst ... Akkurat som bladene til agurker i et drivhus, akkurat som innendørs blomster i vinduskarmen.

Ta en nærmere titt. Og tidlig om morgenen, ved daggry, og sent på kvelden ved solnedgang i en åpen mark, vil solsikkehodene bli rettet mot sør. Og i det skyggefulle området - vekk fra skyggen som faller på den.

5. august 2016 kl. 17.59

I lang tid har folk lagt merke til at unge solsikkeblomster snur etter solen om dagen, og om natten går de tilbake til sin opprinnelige posisjon for å møte ham igjen i øst om morgenen. Hva får planter til å utføre sitt daglige ritual og hvorfor, over tid, stopper "tilbedelsen" av lyset og modne solsikkeblomster ikke etter solen, men forblir bare rettet mot øst.

På jakt etter et svar, utførte Stacey Harmer fra University of California, Davis, og hennes kolleger en serie eksperimenter som bekreftet anelsen om at soltitting er avgjørende for at solsikker skal vokse mer effektivt. Forskere fikset plantene, forhindret dem i å snu, eller omvendt roterte pottene, og forstyrret det naturlige bevegelsesforløpet. I begge tilfeller viste plantenes blader seg å være omtrent 10 % mindre enn hos naboene, som rolig snudde seg etter solen.

I tillegg setter eksperter flere prikker på stilken med en markør for å studere hvordan solsikken beveger seg bak solen. Forskerne overvåket prikkene med et videokamera. Hvis avstanden mellom dem endret seg, betydde dette at blomsterstengelen vokste der disse punktene ble tegnet.
Når plantene snudde seg for å følge solen i løpet av dagen, vokste den østlige siden av stilken raskere enn den vestlige, noe som fikk blomsten til å vende seg mot solen. Og om natten vokste den vestlige siden raskere, og stilken snudde den andre veien.

Bevegelsen av planten utføres ved hjelp av spesielle motorceller involvert i vekstmekanismen og plassert i den fleksible bunnen av blomsten. Det viste seg at denne bevegelsen var avhengig av plantens indre klokke - døgnrytmer som styrer ulike livsprosesser knyttet til begynnelsen av dag, natt, morgen og kveld. "Klokken" styrer veksthastigheten og får den ene siden av stilken til å vokse raskere enn den andre. På grunn av dette snur solsikken gradvis etter solen.

Når solsikken modnes og blomsten åpner seg, avtar den generelle veksten og plantene slutter å bevege seg i løpet av dagen, forblir orientert mot øst. Faktum er at planten reagerer sterkere på sollys tidlig om morgenen enn på ettermiddagen, så den slutter gradvis å bevege seg mot vest i løpet av dagen.