Подсолнухи, как известно, поворачиваются, чтобы следовать за солнцем, когда оно пересекает небо. Но за счет чего цветы обладают такой способностью?

Ученые из Калифорнийского университета в Дэвисе, США, показали, как подсолнухам удается следовать за солнцем. Большинство растений обладают фототропизмом — способностью расти в направлении источника света. Исследователи предполагали, что гелиотропизм подсолнечника, — способность следовать за солнцем, — должен быть основан на том же механизме, который управляется молекулой, называемой фототропином, и на свете в синем конце спектра. «Наше открытие было полной неожиданностью», — говорит Стейси Хармер, старший автор новой научной статьи.

Как подсолнухи знают, где солнце

Подсолнухи поворачивают головки, вырастая немного больше на восточной стороне стебля (толкая головку на запад) в течение дня и немного больше на западной стороне ночью, — поэтому головка поворачивается назад к востоку. Лаборатория Хармера в Колледже биологических наук Калифорнийского университета в Дэвисе ранее показала, как подсолнухи используют свои внутренние циркадные часы, чтобы предвидеть восход солнца и координировать раскрытие соцветий с появлением насекомых-опылителей утром.
В новом исследовании ученые изучили, какие гены активируются (транскрибируются) у подсолнечника, выращенного в помещении в лабораторных камерах выращивания, и у подсолнечника, растущего под солнечным светом на открытом воздухе.
- В помещении подсолнухи росли прямо к свету, активируя гены, связанные с фототропином.
- Но растения, выращенные на открытом воздухе и покачивающие головками вместе с солнцем, продемонстрировали совершенно иную картину экспрессии генов. Не было очевидной разницы в фототропине между одной стороной стебля и другой.
- Исследователи еще не идентифицировали гены, участвующие в гелиотропизме. «Кажется, мы исключили путь фототропина, но мы не нашли однозначного доказательства», — пишут эксперты. Блокирование синего, ультрафиолетового, красного или дальнего красного света с помощью затеняющих коробок не оказало влияния на гелиотропизм.
К тому же подсолнухи быстро учатся. Ученые сообщили: когда растения, выращенные в лаборатории, вынесли на улицу, они начали следить за солнцем в первый же день. Такое поведение сопровождалось всплеском экспрессии генов на затененной стороне растения, который не повторился в последующие дни. Это говорит о том, что происходит некая «переустановка», что указывает на ранее неизвестные пути восприятия света и роста у растений.

источник