Генетики выяснили, как подсолнух поворачивается к Солнцу
Подсолнухи обладают удивительным умением постоянно «смотреть» на Солнце благодаря мутации, поменявшей работу их «внутренних часов» таким образом, что они крайне необычно дирижируют ростом его клеток, заставляя соцветие вращаться с востока на запад в светлое время суток, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.
«То, что растение имеет представление о том, когда и откуда взойдет Солнце, заставило меня предположить, что существует связь между «биочасами» и той цепочкой белков и генов, которые управляют ростом подсолнухов. Помимо того, что так цветок получает больше света, он еще и больше привлекает пчел, так как они любят теплые поверхности», — заявила Стэйси Хармер (Stacey Harmer) из университета Калифорнии в Дэвисе (США).
Опираясь на это предположение, Хармер и ее коллеги раскрыли одну из самых старых и интересных загадок ботаники, изучая работу так называемых циркадных ритмов, управляющих всеми процессами внутри клеток растений и животных в зависимости от времени суток, и их влияния на работу оксина – белка-стимулятора роста.
Как показали наблюдения, «мотором» в движении цветка были внутренние часы растения – набор светочувствительных белков и «подключенных» к ним генов, управляющих различными жизненными процессами, связанными с наступлением дня, ночи, утра и вечера.
Если длительность дня менялась искусственным образом, то подсолнухи теряли способность ориентироваться на Солнце, даже если искусственный источник света двигался по «небосводу» так же, как и реальное светило. Это сразу же негативно сказывалось на скорости роста цветка, наборе биомассы и развитии семечек.
Фломастерные «точки» рассказали о том, как именно это происходит – оказалось, что эти часы влияют на движение цветка двумя путями: контролируя скорость роста и заставляя одну сторону стебля расти быстрее, чем другую. Благодаря этому, подсолнечник постепенно поворачивается в светлое время суток, следуя за Солнцем.
У такой черты подсолнуха может быть один неожиданный эволюционный плюс – как выяснили Хармер и ее коллеги, пчелам нравятся теплые цветы, особенно в утреннее время, и поворот в сторону Солнца помогает цветку быстрее прогреваться и привлекать больше опылителей.