De ce se întorc plantele spre soare. De ce se întorc plantele spre lumină? Oamenii de știință explică că mișcarea inflorescenței floarea soarelui are loc din cauza creșterii neuniforme a plantei.

Hagop Atamian / U.C. Davis

Oamenii de știință americani au descoperit ce mecanisme sunt responsabile pentru orientarea semințelor oleaginoase de floarea-soarelui ( Helianthus annuus) despre Soare și ce semnificație evolutivă are. S-a dovedit că capacitatea de a se întoarce sub influența luminii solare (heliotropism) este asociată cu munca coordonată a mecanismelor sensibile la lumină și ritmurilor circadiene ale plantei. Rezultatele lucrării au fost publicate în jurnal Ştiinţă.

Floarea soarelui tinere în timpul zilei se întorc după Soare de la est la vest, iar noaptea se întorc pentru a întâlni din nou lumina soarelui dimineața. Plantele înflorite opresc această mișcare și sunt mereu îndreptate spre est. Pentru a înțelege de ce se întâmplă acest lucru, angajații Universităților din California și Virginia au efectuat o serie de experimente în teren și în interior.

La prima etapă a muncii lor, au fixat artificial unele dintre floarea-soarelui experimentale, împiedicându-le să urmărească Soarele. Biomasa totală și suprafața frunzelor unor astfel de plante s-au dovedit a fi în medie cu 10 la sută mai mici decât cea a plantelor cultivate fără restricții. Astfel, întoarcerea în spatele Soarelui este necesară pentru ca plantele tinere să crească mai intens.

Virajul invers spre est în timpul nopții indică faptul că mecanismele de reglare a ritmurilor circadiene sunt implicate în acest proces. Oamenii de știință au confirmat acest lucru prin aducerea de floarea-soarelui de pe câmp într-o cameră cu iluminare constantă (plantele au continuat să se rotească încă câteva zile) și impunându-le un ciclu artificial de iluminare de 30 de ore (ritmul de rotație a plantelor s-a rătăcit, revenirea la normal cu un ciclu de 24 de ore).

Floarea-soarelui nu are perne de frunze - organe motorii speciale care asigură heliotropism la unele specii de plante. Având în vedere că amplitudinea mișcărilor floarea-soarelui scade pe măsură ce crește până la absența completă a plantelor mature, oamenii de știință au sugerat că rotațiile floarea-soarelui în spatele Soarelui asigură o alungire neuniformă a tulpinii în timpul zilei. Experimentele cu plante care nu au hormonul de creștere giberelina, precum și studiul activității genelor în părțile de vest și de est ale tulpinii, au confirmat această ipoteză. Mai mult, s-a dovedit că creșterea părții de vest a tulpinii, care este mai intensă noaptea, are loc „în mod implicit”, iar creșterea laturii de est, care este necesară în timpul zilei, este reglată de mecanisme fotosensibile ( în special, redistribuirea hormonului auxină sub acţiunea fototropinelor).

Schimbări ale temperaturii florilor în timpul zilei

Evan Brown / Universitatea din Virginia

Atunci când o floarea soarelui încetează să crească și înflorește, mecanismele circadiene și de detectare a luminii își pierd din importanță, lăsând planta orientată spre est. Întorcând unele dintre floarea-soarelui experimentală spre vest, oamenii de știință erau convinși că astfel de plante, spre deosebire de cele îndreptate spre est, practic nu sunt interesate de polenizarea insectelor. Înregistrarea temperaturii non-stop a arătat că florile orientate spre est se încălzesc mult mai bine și mai repede, atrăgând insectele. Când florile orientate spre vest au fost încălzite artificial, interesul polenizatorilor pentru ele a revenit.

Astfel, întoarcerile tinerelor floarea-soarelui în spatele Soarelui sunt asigurate de munca comună a mecanismelor circadiene și sensibile la lumină; ele servesc la o creștere intensivă a biomasei. Orientarea plantelor adulte spre est este necesară pentru încălzirea lor, care atrage insectele polenizatoare.

Floarea soarelui, sub soare.
Există o părere bine stabilită că capul unei floarea-soarelui se întoarce după soare.
Ieri am fost convins că acesta este un mit.

Sub tăietură sunt fotografii proaspete care confirmă că soarele strălucește în „spatele capului” unei floarea-soarelui :)
Și starea reală a lucrurilor

Deci, după cum putem vedea, floarea soarelui nu se rotește cu mișcarea soarelui.
Dar există ceva adevăr în mit.
Și anume, floarea soarelui se uită la soare în momentul răsăritului.
Și se uită mereu spre est.
Dar când soarele apune, floarea soarelui nu o urmează.
E ca și cum aș aștepta următorul răsărit :)

Fenomenul la care se face referire în mit se numește Heliotropism.
Iată ce spune Wikipedia despre asta.
Există o concepție greșită larg răspândită conform căreia floarea-soarelui „se întind” spre soare (heliotropism)]. De fapt, florile mature de floarea-soarelui îndreaptă de obicei spre est și nu se mișcă.
Frunzele și mugurii floarea soarelui tinere sunt heliotrope. Își schimbă orientarea de la est la vest în timpul zilei.

Cu mult timp în urmă, oamenii au observat că florile tinere de floarea soarelui în timpul zilei se întorc după soare, iar noaptea se întorc la poziția inițială pentru a-l întâlni din nou în est, dimineața. Dar până acum, oamenii de știință nu au putut rezolva această ghicitoare: ce face plantele să-și îndeplinească ritualul zilnic și de ce „închinarea” luminatorului se oprește în timp?

În căutarea unui răspuns, Stacey Harmer de la Universitatea din California din Davis și colegii ei au efectuat o serie de experimente.

În prima etapă, condițiile au fost schimbate pentru floarea-soarelui care crește în mediul lor natural. Oamenii de știință au „imobilizat” un grup, astfel încât plantele să nu se poată întoarce deloc, iar celălalt a fost fixat în așa fel încât floarea soarelui să se întoarcă spre vest la răsăritul soarelui. Când florile au crescut, s-a dovedit că frunzele din ambele grupuri erau cu 10% mai mici decât la plantele „libere”. Acest lucru a confirmat bănuiala că expunerea la soare este necesară pentru ca floarea-soarelui să crească mai eficient.

Apoi, oamenii de știință au decis să verifice ce a cauzat „dansurile” ritmice ale floarea-soarelui - ceasul intern sau condițiile de mediu.

Au mutat plantele care cresc în aer liber într-o cameră cu iluminare constantă de deasupra capului și au descoperit că floarea soarelui continua să se întoarcă dintr-o parte în alta timp de câteva zile, la fel ca înainte.

Oamenii de știință au plasat apoi plantele într-o cameră specială cu un șir de lămpi care se aprindeau pe rând, simulând mișcarea soarelui. Când cercetătorii au programat iluminarea artificială pentru un ciclu de „zi” și „noapte” de treizeci de ore, plantele s-au întors dintr-o parte în alta fără un program regulat. Dar când regimul de lumină a revenit la normal, floarea-soarelui au urmat cu strictețe „soarele” artificial, arătând că ritmurile circadiene interne joacă un rol important în mișcarea florii.

Dar, mai ales, biologii au fost interesați de întrebarea de ce, după înflorire, floarea soarelui încetează să se întoarcă dintr-o parte în alta și îngheață, „privind” spre răsăritul soarelui. Apoi, echipa Harmer a întors o parte din plante spre vest și apoi a numărat numărul de albine și alți polenizatori care au aterizat pe flori care se confruntă cu diferite părți ale lumii.

S-a dovedit că în orele dimineții, insectele au vizitat florile orientate spre est de cinci ori mai des decât cele îndreptate în direcția opusă.

„Puteți vedea că albinele înnebunesc după florile orientate spre est și cu greu acordă atenție plantelor orientate spre vest”, notează Stacey Harmer.

Cercetările anterioare au arătat că polenizatorii preferă florile mai calde, așa că floarea soarelui care primește o doză mai mare de razele dimineții devreme sunt mai populare.

„Întotdeauna am fost uimit de cât de complexe sunt plantele”, continuă Harmer. „Sunt foarte pricepuți să se adapteze la mediul lor.”

Rezultatele studiului, publicat în Science, ridică întrebări mai complexe. De exemplu, cum spun plantele ora și cum găsesc direcția corectă atunci când se întorc în întuneric spre locul în care va răsări soarele?

Dar, potrivit experților, însuși faptul că floarea-soarelui au un ceas intern și sunt ghidate de propriile ritmuri este „Sfântul Graal” în studierea comportamentului lor complex. Și, după cum se subliniază într-un comunicat de presă al universității, acesta este primul exemplu de sincronizare a timpului la plantele care trăiesc în mediul natural, care are un impact direct asupra eficienței creșterii.

Material. Diferența de dilatare a materialului datorată temperaturii. Mai mult soare decât umbră. Din câte știu eu, baza capului în punctul de atașare al tulpinii arată ca „vată tare” cu lichid. Poate că acest fluid din pori joacă rolul mușchilor - există hidraulice?

[email protected] 01.08.2011

VIVAT - GOOGLE!

Nume: provine dintr-o combinație a două cuvinte grecești „helios” – soarele și „anthos” – o floare. Acest nume i-a fost dat cu un motiv. Inflorescențele uriașe de floarea-soarelui, mărginite de petale strălucitoare și strălucitoare, seamănă cu adevărat cu soarele. În plus, această plantă are capacitatea unică de a-și întoarce capul în urma soarelui, urmărindu-și întregul drum de la răsărit până la apus.
Plantele nu au mușchi, floarea își poate schimba orientarea doar datorită faptului că tulpina care o ține crește mai puternică pe partea însorită. Prin urmare, procesul are loc atunci când floarea soarelui crește: în timpul zilei, florile închise urmează într-adevăr cursul soarelui, justificându-și numele francez tournesol.

Un truc și mai uimitor: în timpul nopții, florile reușesc să se întoarcă astfel încât dimineața să întâmpine din nou soarele din est.
Datorită acestei rotații, plantele aflate în faza de creștere reușesc să capteze cu 10-15% mai multă energie solară. O floarea soarelui crescută cu o floare deschisă privește nemișcată spre est.
Secțiunea tulpinii de sub petalele unei flori conține<гормон роста>. Acest hormon nu poate rezista la lumina directă a soarelui. Odată ajunsă la soare, această parte a tulpinii se întoarce astfel încât să se îndepărteze de ea. Se concentrează<гормон роста>, deci crește mai repede și, ca urmare, floarea însăși se întoarce spre soare.

Așa că mă gândeam în direcția corectă, pur și simplu nu îmi puteam imagina că o plantă poate crește atât de repede. Datorită Google, nu m-am gândit cumva să caut această întrebare pe google, dar au apărut imagini frumoase în subiect. Știți că în Germania se obișnuiește să se facă buchete de flori de floarea soarelui? De ziua ta, s-ar putea să ți se ofere un astfel de buchet.

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

Mulțumesc Google! Nimic nu este clar - oportunitatea acestei mișcări este pur și simplu indicată, dar ce mecanism? Și de ce se produce rotația noaptea - înseamnă că există memorie sau navigație cerească?

Este o iluzie. El nu se întoarce în urma soarelui. Este îndreptat constant în acea direcție, a cărei luminozitate medie zilnică este cea mai mare ... La fel ca frunzele de castraveți într-o seră, la fel ca florile de interior de pe pervaz.

Priveste mai atent. Și dimineața devreme, în zori și seara târziu la apus, pe câmp deschis, capetele de floarea soarelui vor fi îndreptate spre Sud. Și în zona umbrită - departe de umbra care cade pe ea.

5 august 2016, ora 17:59

De multă vreme, oamenii au observat că florile tinere de floarea-soarelui se întorc după Soare în timpul zilei, iar noaptea revin la poziția inițială pentru a-l întâlni din nou în est, dimineața. Ce face plantele să-și îndeplinească ritualul zilnic și de ce în timp „cultul” luminarului se oprește și florile mature de floarea-soarelui nu se întorc după Soare, ci rămân îndreptate doar spre est.

În căutarea unui răspuns, Stacey Harmer de la Universitatea din California, Davis, și colegii ei au efectuat o serie de experimente care au confirmat bănuiala că floarea-soarelui au nevoie pentru a observa Soarele pentru a crește mai eficient. Oamenii de știință au fixat plantele, împiedicându-le să se întoarcă sau, dimpotrivă, au rotit ghivecele, perturbând cursul natural al mișcării. În ambele cazuri, frunzele plantelor s-au dovedit a fi cu aproximativ 10% mai mici decât cele ale vecinilor, care s-au întors calm după Soare.

În plus, experții pun mai multe puncte pe tulpină cu un marker pentru a studia modul în care floarea soarelui se mișcă în spatele Soarelui. Oamenii de știință au monitorizat punctele cu o cameră video. Dacă distanța dintre ele se schimba, asta însemna că tulpina florii creștea acolo unde erau desenate aceste puncte.
Când plantele s-au întors să urmeze Soarele în timpul zilei, partea de est a tulpinii a crescut mai repede decât partea de vest, determinând însăși floarea să se întoarcă spre Soare. Și noaptea, partea de vest a crescut mai repede, iar tulpina s-a întors în sens invers.

Mișcarea plantei se realizează cu ajutorul celulelor motorii speciale implicate în mecanismul de creștere și situate în baza flexibilă a florii. S-a dovedit că această mișcare depindea de ceasul intern al plantei - ritmuri circadiene care controlează diferite procese de viață asociate cu debutul zilei, nopții, dimineții și serii. „Ceasul” controlează rata de creștere și face ca o parte a tulpinii să crească mai repede decât cealaltă. Din acest motiv, floarea soarelui se întoarce treptat după Soare.

Pe măsură ce floarea soarelui se maturizează și floarea se deschide, creșterea generală încetinește și plantele încetează să se miște în timpul zilei, rămânând orientate spre est. Faptul este că planta reacționează mai puternic la lumina soarelui dimineața devreme decât după-amiaza, așa că încetează treptat să se deplaseze spre vest în timpul zilei.