Új kutatási eredmény a napraforgó napra fordulását illetően

A napraforgót (Helianthus annuus) mindig is kedveltem. Nem csak azért, mert az utca- és lakótelep-gasztronómia sarokkövét termeli, azaz a szotyit (vagy szotyolát, sőt, makukát), de azért is, mert tetszett, hogy egy növény képes olyan mozgásra, ami követi a Napot az égen. Hogy lehet ennyire okos?! – gondoltam.

Még mielőtt kiderülne, hogy ezt hogy csinálja, vezessük be a tropizmus fogalmát! Tropizmusoknak hívjuk a növények helyzetváltoztató mozgásait. Több fajtája van, illetve lehet pozitív vagy negatív is, attól függően, hogy a kiváltó inger felé történik a mozgás, vagy pont az ellenkező irányba. A napraforgó az ún. heliotropizmus jelenséget produkálja, ami értelemszerűen a napfény hatására történő, pozitív mozgást jelent.

De hogy csinálja ezt?

A Science magazinban megjelent friss kutatás szerint egy belső cirkadián ritmus, vagy másnéven “biológiai óra” működik benne, ami irányítja a növény mozgását.

 A növények esetében ez az első példa arra, hogy egy “belső óra” befolyásolja a növekedést természetes környezetben.

mondta a kutatást vezető Stacey Harmer, a University of California növénybiológus professzora.

Bár 3000 éve valószínűleg az indiánok is rácsodálkoztak már arra, hogy milyen érdekes jelenség ez, de egészen eddig senki nem jött rá, hogy mi irányítja ezt a folyamatot.

A kutatók több kísérletet is elvégeztek. Először a növényeket a szabadban vizsgálták úgy, hogy megakadályozták a növény mozgását vagy mindig más irányba forgatták, mint amerre a Nap van. Azt látták, hogy emiatt csökkent a növény biomassza mennyisége és levelek felülete is.

Ezután a napraforgókat egy laborba tették (majd onnan is kivették) és egy fix, mesterséges fénnyel világították meg őket. A jellemző mozgás ugyanígy megfigyelhető volt. Ezt követően pedig a kutatók egy mesterséges nappali ciklust hoztak létre: reggel keleten kapcsolták fel a villanyt, éjszaka pedig nyugaton.

A napraforgó képes volt lekövetni ezt a ciklust, de csak akkor, ha 24 óráig tartott. Ha 30 órára állították be, akkor megzavarodott.

Na jó. De tényleg, hogy csinálja?

A kutatók azt látták, hogy a napraforgó szára az egyik oldalon gyorsabban növekszik, mint a másikon. A reggeli időben egyes gének sokkal nagyobb számban működtek a szár kelet felé eső részén, majd délutánra ez megfordult. Tehát először egy kicsit a szár egyik oldala nő, majd a másik.

Ez alapján két növekedési mechanizmust dolgozik a naprafrogóban: az egyik a növény normál növekedését működteti a rendelkezésre álló fény függvényében, a másik pedig a belső, cirkadián ritmus szerinti növekedés, ami a szárat egyik majd másik irányba hajlítja.

sunflower-heat
A napraforgó virágzatának hőmérséklet változása egy nap folyamán (forrás)

Miért kell a Nap felé fordulni egyáltalán? A kutatók azt is észrevették, hogy a kelet felé fordult napraforgók reggelente hamarabb felmelegednek és emiatt ötször annyi rovart vonzanak a virágzatukhoz, mint a nyugat felé fordult társaik. A Nap felé fordulás tehát egyfajta evolúciós előnyhöz juttatja a növényt, hiszen amelyik a legmelegebb, azt fogják a legtöbben beporozni, így a szaporodási siker borítékolható.

Most hogy ezt tudom, hirtelen a szotyinak is jobb íze van.

Végül pedig a Science videója az egészről:

(A legfelső kép forrása)

Ha tetszik, amit csinálunk, támogass minket Patreonon! Köszönjük.

Hauptricht Tamás

science punk | audiovizuális mentor