Соняшники володіють дивовижним умінням постійно “дивитися” на Сонце завдяки мутації, яка змінила роботу їх “внутрішнього годинника” таким чином, що вони вкрай незвично диригують зростанням його клітин, змушуючи суцвіття обертатися зі сходу на захід в світлий час доби.
“Те, що рослина має уявлення про те, коли і звідки зійде Сонце, змусило мене припустити, що існує зв’язок між “біогодинниками” і тим ланцюжком білків і генів, які управляють ростом соняшників. Крім того, що так квітка отримує більше світла, вона ще й більше приваблює бджіл, так як вони люблять теплі поверхні”, — заявила Стейсі Хармер (Stacey Harmer) з університету Каліфорнії в Девісі (США).
Спираючись на це припущення, Хармер і її колеги розкрили одну з найбільш старих і цікавих загадок ботаніки, вивчаючи роботу так званих циркадних ритмів, що керують усіма процесами всередині клітин рослин і тварин у залежності від часу доби, та їх впливу на роботу оксина – білка-стимулятора росту.
Для цього автори статті виростили кілька соняшників, частину з яких висадили в лабораторії, де постійно було включене світло, а інші – на звичайному полі. Частину рослин учені закріпили в діжках таким чином, що вони не могли повертатися за Сонцем, що дозволило їм оцінити наслідки відмови від такого еволюційного пристосування.
У розкритті принципів цього руху їм допоміг дотепний прийом, придуманий одним з авторів статті – біологи взяли маркер і нанесли на стебло соняшника кілька точок, за якими вони стежили за допомогою відеокамери. Якщо відстань між ними змінювалося, це означало, що стебло квітки зростало там, де були намальовані ці точки.
Як показали спостереження, “мотором” в русі квітки був внутрішній годинник рослини – набір світлочутливих білків і “підключених” до них генів, керуючих різними життєвими процесами, пов’язаними з настанням дня, ночі, ранку і вечора.
Якщо тривалість дня змінювалася штучним чином, то соняшники втрачали здатність орієнтуватися на Сонці, навіть якщо штучне джерело світла рухалося по “небу” так само, як і реальне світило. Це відразу ж негативно позначалося на швидкості зростання квітки, наборі біомаси і розвитку насіння.
Фломастерні “точки” розповіли про те, як саме це відбувається – виявилося, що ці години впливають на рух квітки двома шляхами: контролюючи швидкість росту і примушуючи одну сторону стебла рости швидше, ніж іншу. Завдяки цьому, соняшник поступово повертається в світлий час доби, слідуючи за Сонцем.
У такій рисі соняшника може бути один несподіваний еволюційний плюс – як з’ясували Хармер і її колеги, бджолам подобаються теплі квіти, особливо в ранковий час, і поворот у бік Сонця допомагає квітці швидше прогріватися і залучати більше запилювачів.