Penelitian baru tentang bagaimana bunga matahari menggunakan jam sirkadian internal mereka untuk menghadap ke timur di pagi hari dan mengikuti matahari di siang hari.
Foto melalui Pleskonics Ference
Bunga matahari yang tumbuh memulai hari dengan kepala menghadap ke timur, berayun ke barat sepanjang hari, dan kembali ke timur di malam hari. Bagaimana mereka melakukannya? Sebuah tim ahli biologi tanaman mengatakan bunga matahari menggunakan jam sirkadian internal, yang bekerja pada hormon pertumbuhan, untuk mengikuti matahari. Penelitian mereka dipublikasikan di jurnal Ilmu pada 5 Agustus 2016.
Bayangkan melalui Marie Mongognia Burns
Tumbuhan, seperti mahluk hidup lainnya, memiliki jam biologis internal - yang dikenal sebagai jam sirkadian - yang memungkinkan mereka merespons perubahan dalam sekitar 24 jam siklus. Pada tanaman, jam sirkadian mengatur hal-hal seperti penutupan bunga dan perubahan posisi daun yang ditampilkan banyak tanaman di malam hari. Cahaya dan suhu adalah dua rangsangan lingkungan yang paling penting karena biasanya berubah antara malam dan siang.
Ahli biologi tanaman mempelajari bunga matahari untuk mencoba memahami hubungan antara gen yang mengatur jam sirkadian tanaman dan hormon tanaman, yang disebut auksin, yang dikenal untuk mengatur pertumbuhan tanaman. Stacey Harmer, seorang profesor biologi tanaman di University of California di Davis adalah senior makalah ini. Harmer mengatakan dalam sebuah pernyataan:
Pabrik mengantisipasi waktu dan arah fajar, dan bagi saya itu tampak seperti alasan untuk memiliki koneksi antara jam dan jalur pertumbuhan.
Keuntungan menghadap ke timur di pagi hari, kata Harmer, adalah bunga memanas lebih cepat dan menarik serangga penyerbuk.
Lebah seperti bunga hangat.
Chapin, Carolina Selatan. Gambar melalui Jennifer Coulter
Bunga matahari Alabama. Gambar melalui Jenna Wingate
Jadi bagaimana bunga matahari mengubah batang mereka di siang hari? Untuk menyelidiki, para peneliti meletakkan titik-titik tinta pada batang dan memfilmkannya dengan kamera video. Menggunakan video time-lapse, diukur jarak perubahan antara titik-titik. Menurut penelitian:
Ketika tanaman melacak matahari, sisi timur batang tumbuh lebih cepat daripada sisi barat, ia menemukan. Pada malam hari, sisi barat tumbuh lebih cepat ketika batang berayun ke arah lain. Tim mengidentifikasi sejumlah gen yang diekspresikan pada tingkat yang lebih tinggi di sisi matahari tanaman pada siang hari, atau di sisi lain pada malam hari.
Harmer mengatakan bahwa tampaknya ada dua mekanisme pertumbuhan yang bekerja di batang bunga matahari.
Yang pertama menetapkan tingkat pertumbuhan dasar untuk pabrik, berdasarkan cahaya yang tersedia. Yang kedua, dikendalikan oleh jam sirkadian dan dipengaruhi oleh arah cahaya, menyebabkan batang tumbuh lebih di satu sisi daripada yang lain, dan karena itu bergoyang dari timur ke barat pada siang hari.
Saat bunga matahari matang dan bunga terbuka, pertumbuhan keseluruhan melambat, dan tanaman berhenti bergerak di siang hari dan duduk menghadap ke timur. Ini tampaknya karena, ketika pertumbuhan keseluruhan melambat, jam sirkadian memastikan bahwa pabrik bereaksi lebih kuat terhadap cahaya di pagi hari daripada di sore atau malam hari, sehingga secara bertahap berhenti bergerak ke barat di siang hari.