Cercetătorii de la Universitatea din California au căutat să explice modul în care floarea-soarelui nu numai că pivotează cu corola spre Soare pe măsură ce poziția acestuia pe cer se schimbă în timpul zilei, dar se rotește cu 180 de grade și în cursul nopții pentru a saluta Soarele a doua zi dimineața, conform unui studiu publicat în revista Science și citat de agenția de presă Xinhua.

Descoperirile lor includ faptul că floarea-soarelui are ceasul său genetic intern legat de creșterea tulpinii, astfel încât, în timpul zilei, partea de est a tulpinii crește mai mult decât partea de vest, întorcând tija și floarea spre vest pentru a urmări soarele în mișcarea de tranziție a Terrei în jurul acestei planete. Noaptea, partea vestică a plantei crește mai repede, rotind corola înapoi spre est pentru a capta razele Soarelui când acesta va răsări.

Și atunci când planta a crescut până la maturitate, ceasul genetic oprește această creștere dife­rențiată, lăsând floarea cu fața spre est pentru a aduna căldura Soarelui de dimineață și a oferi albinelor o platformă caldă pentru polenizare.

„Noi arătăm că aceste roluri influențează cât de mult cresc plantele și cât de bine atrag polenizatorii, demonstrând astfel că această regularitate de ceasornic a creșterii ca răspuns la lumină este ca o adaptare (în decursul evoluției)“, a declarat coautorul studiului Benjamin Blackman, profesor asistent de biologie la University of Cali­fornia Berkeley (UC Berkeley).

Lucrând cu Blackman la Universitatea din Virginia și, începând din acest an, la UC Berkeley, Hagop Atamian, aflat la studii postdoctorale la University of California Davis (UC Davis), a pus araci plantelor, astfel încât acestea să nu se poată mișca sau a întors zilnic ghivecele cu plante astfel încât acestea să fie orientate în mod greșit. Ei au descoperit că în acest fel poate fi perturbată capacitatea acestei plante de a urmări Soarele, iar floarea-soarelui legată de arac astfel încât să nu se poată mișca a avut mai puțină biomasă și frunze pe suprafață decât plantele care s-au putut mișca.

Blackman a remarcat că multe plante își o­rientează frunzele spre soare iar pe timpul nopții revin în aceeași poziție, însă puține acționează ca floarea-soarelui transformându-și întreaga tulpină. Acest comportament al florii-soarelui a fost descris de către oamenii de știință încă din anul 1898, dar înainte de actualul experiment, puține studii — cele mai recente datând de peste 50 de ani — au evaluat modul în care floarea-soarelui se întoarce pe timp de noapte, ele su­gerând că este vorba despre un „obicei“ intern dar că nu ar implica în mod direct un ceas intern al plantei.

Echipa de cercetători a identificat o serie de gene care s-au manifestat la nivele mai ridicate pe partea expusă la soare a plantei în timpul zilei, sau pe cealaltă parte în timpul nopții. Există două mecanisme de creștere care lucrează pe tulpina florii-soarelui: primul stabilește o rată de creștere de bază pentru plantă în funcție de lumina disponibilă; al doilea, controlat de ceasul circadian și influențat de direcția luminii, face ca tulpina să crească mai mult pe o parte decât pe cealaltă și, prin urmare, balansează de la est la vest, pe durata unei zile.

De asemenea, ei au investigat de ce floarea-soarelui matură are întotdeauna corola îndreptată spre est și au constatat că în această poziție planta se încălzește mai repede dimineața și atrage de cinci ori mai multe insecte polenizatoare. Din nou, ceasul său circadian ajută la orientarea spre est a corolelor de floarea-soarelui când încetează să urmărească soarele, pe măsură ce înfloresc, a spus Blackman.

„Acesta este primul exemplu de ceas al unei plante care modulează creșterea într-un mediu natural și care are repercusiuni reale pentru plantă“, a adăugat Stacey Harmer, profesor de bio­logie a plantelor la UC Davis și autorul principal al studiului.

„Mă aștept ca activitatea viitoare cu privire la aceste sisteme să găsească rezultate paralele cu ale noastre dacă nu chiar să descopere că mișcarea este mediată de o creștere diferențiată“, a spus Blackman. „Punctul de vedere cel mai cuprinzător, potrivit căruia una dintre funcțiile adaptative ale ceasului circadian este de a regla sincronizarea și ponderea răspunsurilor de creștere la semnalele de mediu, este unul care cred că se va aplica la o gamă largă de trăsături și de specii“, a anticipat Benjamin Blackman.