Подсолнухи — очаровательные маленькие образцы природы, и они позволяют нам воочию убедиться, что растения — это не те статичные существа, которыми мы их считаем. Эти особые цветы на самом деле смотрят на солнце, когда оно восходит на востоке, и следуют за ним по небу, пока оно не зайдет на западе.
Почему это происходит?
1. гелиотропизм
Это свойство обращенности к солнцу в основном наблюдается у молодых цветочных головок и обычно прекращается, когда цветок начинает цвести (зрелые подсолнухи обычно обращены на восток). Увлекательное явление цветов, следующих за солнцем по небу, называется гелиотропизмом .
Как и у людей, у растений также есть внутренние биологические часы, так называемые циркадные ритмы. Циркадный ритм человека вызывает ряд физиологических и химических изменений в организме. Точно так же циркадный ритм растения позволяет реагировать на изменения примерно в 24-часовых циклах.
2. Как подсолнухи смотрят на солнце?
Перед восходом солнца молодой подсолнух смотрит на восток – в сторону восхода солнца. Когда солнце движется с востока на запад, цветок также поворачивает на запад. Когда солнце садится, цветок возвращается в исходное положение на востоке, чтобы начать цикл на следующий день.
Согласно статье , опубликованной в журнале Science в 2016 году, исследователи полагают, что подсолнухи обладают этим типом гелиотропизма, потому что их стебли удлиняются по-разному в разное время суток.
Вот что наблюдали исследователи в ходе своего исследования: когда солнце начинает двигаться по небу с востока на запад, восточная сторона стебля растения подсолнечника растет быстрее, чем западная. Из-за неравномерного роста с обеих сторон цветок имеет тенденцию наклоняться к солнцу.
Точно так же, когда солнце наконец садится, прирост на западной стороне стебля превышает рост на восточной стороне.
Чтобы сделать ситуацию еще более интересной, исследователи также привязали стебель растения к твердой опоре, чтобы оно не могло двигаться в зависимости от положения солнца. В некоторых случаях они отворачивали растения подсолнечника от солнца. В результате исследователи заметили, что у этих растений уменьшилась биомасса и площадь листьев, чем у тех, которые остались нетронутыми.
Реакция растений подсолнечника на свет также была проверена в условиях искусственного освещения. В статье, опубликованной в журнале Science, отмечалось, что растения «могли достоверно отслеживать движение и возвращаться ночью, когда искусственный день был близок к 24-часовому циклу, но не тогда, когда он был ближе к 30-часовому».
Стебель подсолнечника растет неравномерно с обеих сторон из-за ауксинов — растительных гормонов , которые стимулируют рост.
Зрелый подсолнух НЕ СЛЕДИТ за солнцем
Однако, по словам соавтора исследования, опубликованного в журнале Science, по мере взросления подсолнечник ведет себя по-другому. « Поскольку общий рост растения постепенно замедляется, циркадный ритм гарантирует, что растение сильнее реагирует на солнечный свет рано утром, чем днем или вечером. Вот почему зрелый подсолнух не движется вместе с солнцем в течение дня; скорее, он обращен на восток».
Что ж, теперь мы знаем , как подсолнухи следуют за Солнцем, но теперь пришло время выяснить причину такого странного поведения.
3. Почему подсолнухи обращены к солнцу?
Эту характеристику гелиотропизма проявляют в основном молодые цветочные головки, потому что у более молодых цветков есть зеленые «прицветники», которые по сути выглядят как грива; у растения также есть листья чуть ниже цветка, обращенные к солнцу.
Очевидная причина, по которой цветок следует за солнцем на этом этапе, заключается в максимизации фотосинтеза .
У каждого растения подсолнечника на стебле только один цветок. Поэтому при опылении единственный способ размножения растения должен быть замечен опылителями (главным образом насекомыми). Постоянное расположение на восток также помогает цветам быстро нагреться.
Это дает им преимущество в опылении, так как теплые цветы привлекают насекомых. Поэтому в интересах растения цветок всегда обращен к солнцу и поэтому всегда хорошо виден этим важным опылителям.
Когда исследователи сравнили зрелые цветы, обращенные на восток, с цветами, повернутыми на запад, они сделали замечательное наблюдение. Цветы, обращенные на восток, привлекли в пять раз больше насекомых-опылителей, чем цветы, обращенные на запад.
Подсолнечник имеет явное преимущество в плане размножения, если он обращен к солнцу.