Kako suncokreti vide sunce?

Suncokreti, ti ikonični simboli sunčane optimizma, već dugo su poznati po svojoj izuzetnoj sposobnosti praćenja sunca preko neba, okrećući svoje šareno lice kako bi se izložili njegovom toplom sjaju.

Ali kako ovi cvećari “vide” sunce i šta pokreće njihovo heliotropsko ponašanje?

Nedavna istraživanja sa Univerziteta Kalifornija, Dejvis, otkrila su revolucionarni mehanizam koji koriste suncokreti kako bi postigli ovu sposobnost.

Studija, objavljena u časopisu PLOS Biology 31. oktobra, ostavila je biologe zadivljenima, prevrćući ustaljene pretpostavke o tome kako suncokreti prate sunce.

Stacey Harmer, profesorka biljne biologije na UC Dejvis i stariji autor studije, izrazila je svoje iznenađenje rekavši: “Ovo nas je potpuno iznenadilo.”

Tradiconalno, većina biljaka iskazuje fototropizam, tendenciju da rastu prema izvoru svetlosti.

Naučnici su pretpostavljali da heliotropizam suncokreta, njihova sposobnost praćenja sunca, funkcioniše na sličan način, kontroliran svetlosno-reaktivnim molekulom nazvanim fototropin, koji uglavnom reaguje na plavu svetlost.

Suncokretova izvanredna svakodnevna putovanja uključuju blagi rast na istočnoj strani njihovih stabljika tokom dana, što uzrokuje okretanje glava na zapad.

Noću rastu više na zapadnoj strani, što uzrokuje povratak glava prema istoku.

Harmerova laboratorija na UC Dejvis-u već je ranije otkrila kako suncokreti koriste svoje unutarnje cirkadijalne ritmove da predviđaju izlazak sunca i koordiniraju otvaranje latica kako bi se podudaralo sa dolaskom oprašujućih insekata ujutro.

U njihovom novom istraživanju, istraživači, uključujući doktoranta Christophera Brooksa i postdoktorskog istraživača Hagatopa Atamiana, proučavali su ekspresiju gena kod suncokreta koji su rasli i u kontrolisanim laboratorijskim uslovima i napolju pod prirodnom sunčevom svetlošću.

Rezultati su bili više nego iznenađujući.

U zatvorenom prostoru, suncokreti su pokazivali očekivan rast prema izvoru svetlosti, s odgovarajućim aktiviranjem gena.

Međutim, suncokreti rasli na otvorenom, poznati po svom heliotropskom ponašanju, pokazivali su potpuno različit obrazac ekspresije gena.

Iznenada, nije bilo vidljive razlike u aktivnosti fototropina između dve strane stabljike.

Unatoč ovom revolucionarnom otkriću, specifični geni odgovorni za heliotropizam ostaju nepoznati. Stacey Harmer primetila je: “Izgleda da smo isključili putanju fototropina, ali nismo pronašli jasne dokaze.”

Osim toga, blokiranje različitih talasnih dužina svetlosti – plave, ultraljubičaste, crvene ili daleko-crvene – upotrebom senčnih kutija nije imalo efekta na heliotropnu reakciju suncokreta.

Ovo sugeriše da postoji više putanja za detektovanje svetlosti koje reaguju na različite talasne dužine svetlosti kako bi postigle isti cilj.

Buduća istraživanja će se bavitihz regnulacijom proteina unutar suncokreta kako bi otkrila još tajni.

Jedno fascinantno opažanje iz ovog istraživanja je prilagodljivost suncokreta.

Kada su suncokreti iz laboratorije premešteni na otvoreno, odmah su počeli pratiti sunce.

Ovo ponašanje prateći je bilo praćeno skokom u ekspresiji gena na senčanoj strani biljke, koji se nije ponovio u narednim danima, što ukazuje na neku vrstu “preprogramiranja”.

Implikacije ovog otkrića prostiru se daleko izvan domena suncokreta.

Naglašava važnost uzimanja u obzir stvarnog okruženja u naučnim istraživanjima.

Kako je Harmer istakla – Stvari koje definišete u kontrolisanim uslovima kao što je laboratorija, možda neće funkcionisati u stvarnom svetu –

Hagatop Atamian, jedan od istraživača u ovom revolucionarnom istraživanju, postao je docent na Univerzitetu Chapman, proširujući uticaj ovog fascinantnog otkrića.

Čini se da suncokreti nastavljaju da nas očaravaju i iznenađuju, bacajući novo svetlo na kompleksne mehanizme koji stoje iza njihove sunčane naravi.