Cercetătorii de la Universitatea din California au căutat să explice modul în care floarea-soarelui nu numai că pivotează cu corola spre Soare pe măsură ce poziţia acestuia pe cer se schimbă în timpul zilei, dar se roteşte cu 180 de grade şi în cursul nopţii pentru a saluta Soarele a doua zi dimineaţa, conform unui studiu publicat în revista „Science” şi citat de agenţia de presă Xinhua.
Descoperirile lor includ faptul că floarea-soarelui are ceasul său genetic intern legat de creşterea tulpinii, astfel încât, în timpul zilei, partea de est a tulpinii creşte mai mult decât partea de vest, întorcând tija şi floarea spre vest pentru a urmări soarele în mişcarea de tranziţie a Terrei în jurul acestei planete. Noaptea, partea vestică a plantei creşte mai repede, rotind corola înapoi spre est pentru a capta razele Soarelui când acesta va răsări.
Şi atunci când planta a crescut până la maturitate, ceasul genetic opreşte această creştere diferenţiată, lăsând floarea cu faţa spre est pentru a aduna căldura Soarelui de dimineaţă şi a oferi albinelor o platformă caldă pentru polenizare.
"Noi arătăm că aceste roluri influenţează cât de mult cresc plantele şi cât de bine atrag polenizatorii, demonstrând astfel că această regularitate de ceasornic a creşterii ca răspuns la lumină este ca o adaptare (în decursul evoluţiei)", a declarat coautorul studiului Benjamin Blackman, profesor asistent de biologie la University of California Berkeley (UC Berkeley).
Lucrând cu Blackman la Universitatea din Virginia şi, începând din acest an, la UC Berkeley, Hagop Atamian, aflat la studii postdoctorale la University of California Davis (UC Davis), a pus araci plantelor, astfel încât acestea să nu se poată mişca sau a întors zilnic ghivecele cu plante astfel încât acestea să fie orientate în mod greşit. Ei au descoperit că în acest fel poate fi perturbată capacitatea acestei plante de a urmări Soarele, iar floarea-soarelui legată de arac astfel încât să nu se poată mişca a avut mai puţină biomasă şi frunze pe suprafaţă decât plantele care s-au putut mişca.
Blackman a remarcat că multe plante îşi orientează frunzele spre soare iar pe timpul nopţii revin în aceeaşi poziţie, însă puţine acţionează ca floarea-soarelui transformându-şi întreaga tulpină. Acest comportament al florii-soarelui a fost descris de către oamenii de ştiinţă încă din anul 1898, dar înainte de actualul experiment, puţine studii — cele mai recente datând de peste 50 de ani — au evaluat modul în care floarea-soarelui se întoarce pe timp de noapte, ele sugerând că este vorba despre un „obicei” intern dar că nu ar implica în mod direct un ceas intern al plantei.
Echipa de cercetători a identificat o serie de gene care s-au manifestat la nivele mai ridicate pe partea expusă la soare a plantei în timpul zilei, sau pe cealaltă parte în timpul nopţii. Există două mecanisme de creştere care lucrează pe tulpina florii-soarelui: primul stabileşte o rată de creştere de bază pentru plantă în funcţie de lumina disponibilă; al doilea, controlat de ceasul circadian şi influenţat de direcţia luminii, face ca tulpina să crească mai mult pe o parte decât pe cealaltă şi, prin urmare, balansează de la est la vest, pe durata unei zile.
De asemenea, ei au investigat de ce floarea-soarelui matură are întotdeauna corola îndreptată spre est şi au constatat că în această poziţie planta se încălzeşte mai repede dimineaţa şi atrage de cinci ori mai multe insecte polenizatoare. Din nou, ceasul său circadian ajută la orientarea spre est a corolelor de floarea-soarelui când încetează să urmărească soarele, pe măsură ce înfloresc, a spus Blackman.
"Acesta este primul exemplu de ceas al unei plante care modulează creşterea într-un mediu natural şi care are repercusiuni reale pentru plantă", a adăugat Stacey Harmer, profesor de biologie a plantelor la UC Davis şi autorul principal al studiului.
"Mă aştept ca activitatea viitoare cu privire la aceste sisteme să găsească rezultate paralele cu ale noastre dacă nu chiar să descopere că mişcarea este mediată de o creştere diferenţiată", a spus Blackman. "Punctul de vedere cel mai cuprinzător, potrivit căruia una dintre funcţiile adaptative ale ceasului circadian este de a regla sincronizarea şi ponderea răspunsurilor de creştere la semnalele de mediu, este unul care cred că se va aplica la o gamă largă de trăsături şi de specii", a anticipat Benjamin Blackman.
