Prečo sa slnečnica otáča za slnkom? Môže za to rast stonky a rozmnožovanie

{youtube}UCjU6ZwoTQtKWfz1urL7XcbA{/youtube}

Prečo sa slnečnica otáča za slnkom? Vedci už to vedia | (1:00) | video: SciNews

Slnečnice sa otáčajú za slnkom, to vie každý.
Ako je ale možné, že slnečnica sa večer pozerá na západ, ale ráno už opäť čaká na slnko vychádzajúce na východe?

Slnečnice sa otáčajú tak, že západná a východná strana stonky rastie rôznou rýchlosťou vo dne a v noci

Vedci z University of California sa detailnejšie pozreli na mechanizmus sledovania a svoje výsledky publikovali v prestížnom časopise Science v článku “Cirkadiánní regulácia heliotropisme, orientácia kvetu a pobytu opeľovačov u slnečníc” (abstrakt, plný text pre predplatiteľov alebo za poplatok).
Biológ Hagop Atamian a jeho kolegovia zistili, že ide predovšetkým o rôznu a nerovnomernú rýchlosť rastu stonky, ktorá otáčanie spôsobuje.

Cez deň za slnkom, ráno na druhú stranu

Rastliny sa snažia vydobyť si, doslova, lepšie miesto na slnku a používajú k tomu rôzne mechanizmy.
Jedným z nich je prepojenie receptorov svetlá s rastovými mechanizmami, tzv. fototropismus, teda rast podmienený svetlom, ktorý popísal už Charles Darwin
Pokročilejšou variantov – ktorou sú známe práve slnečnice – je heliotropismus, teda rast podľa predvídateľnej polohy slnka na oblohe.

Mladá slnečnica je v noci natočená na západ, o polnoci už je vystretá a ráno sa zase natáča k východu
Atamian et al, 2016, Science

Slnečnice, ale nesledujú slnko podobne, ako by to robila napríklad kamera.
Keby to tak bolo, prestali by sa otáčať pri zatiahnutej oblohe a hlavne by v noci zostali otočené na západ, kde naposledy videli svoj sledovaný objekt.
Namiesto toho sa slnečnice v noci otočia späť na východ, aby mohli slnko sledovať od rána.
Tým získava slnečnice jasnú výhodu – efektívnejšiu fotosyntézu a merateľne rýchlejší rast tkaniva.

Experimentálne overenie

Vedci ukázali, že slnečnice majú akési “vnútorné hodiny”, ktoré im umožňujú predvídať pozíciu slnka.
Keď bola slnečnica “navyknutá” na otáčanie za slnkom umiestnená do laboratória, kde bola poloha svetla konštantná, trvalo slnečnici niekoľko dní, než sa prestala otáčať za teraz už nedostupnými slnečnými lúčmi.

Slnečnice sa od východu na západ otáčajú v lete i na jeseň (C).
Keď sú prenesené do laboratória, otáčanie po niekoľkých dňoch ustane (D).
Ak je slnečnica umiestnená do umelého prostredia s 30 hodinovým dňom, slnečnica je zmätená (E).

V druhom experimente dali biológovia slnečnicu zvyknutú na 24 hodinový cyklus do komory, kde simulovali deň spomalený na 30 hodín.
Rastlina sa predĺženému dňu neprispôsobila, bola zmätená a nedokázala sa v noci otočiť späť na východ.
Tak vedci overili, že si rastlina vie udržovať cirkadiánný (24 hodinový) rytmus (podobne ako napríklad ľudia).

Nahriata slnečnica priláka viac včiel

Slnečnice, ktoré boli od rána natočené na východ, boli viac nahriate (E) a prilákali mnohonásobne viac včiel (F)

To tiež vysvetľuje, prečo sa za slnkom otáčajú iba slnečnice mladé, ešte rastúce.
Dospelé slnečnice sú naopak permanentne natočené smerom na východ, aby chytali slnečné lúče hneď od rána.
Včely, ktoré slnečnica opeľujú, preferujú nahriate kvety a navštevujú ich až päťkrát častejšie, ako kvety, ktoré vedci násilím otočili na západ.

{googleads left}

“Včely proste majú rady nahriate kvety,” uviedla Stacey Harmerová, korešpondenčná autorka.
Keď totiž prenosným “vykurovaním” nahriali aj kvety nastavené smerom na západ, rozdiel sa zmenšil.

Štúdia Atamiana, Harmerové a ich kolegov nadväzuje na predchádzajúce výsledky toho istého tímu.
Vyplýva z nich okrem konkrétnych zistení aj všeobecný postreh: rastliny pri svojom prispôsobovaní sa prostrediu nespoliehajú len na “aktuálne pozorovanie”, ale snažia sa aj udalosti “predpovedať”.

Natáčanie slnečnice je spôsobené rôznym rytmom rastu stonky na východnej a západnej strane vo dne a v noci.
Vo dne rastie východná strana rýchlejšie, zatiaľ čo v noci rastie takmer výhradne strana západná.