Подсолнухи поворачиваются вслед за солнцем, когда оно движется по небосводу. Но как подсолнухи «видят» его, чтобы следовать за ним? Новое исследование биологов из Калифорнийского университета (США), опубликованное в журнале PLOS Biology, доказывает, что этот процесс не так прост, как предполагалось ранее.
Большинство растений проявляют фототропизм — способность изменять положение в зависимости от направления света. Это действие регулируется веществом фототропином, которое реагирует на синий свет спектра. Биологи предполагали, что гелиотропизм подсолнухов основан на том же механизме.
Ранее уже было доказано, что подсолнухи используют свои внутренние циркадные часы, чтобы предвидеть восход солнца и координировать раскрытие соцветий с появлением насекомых-опылителей утром. В течение дня подсолнухи поворачивают свои головки на запад, вырастая немного больше в восточной стороне стебля. Ночью быстрее растёт западная его часть, поэтому головка поворачивается назад к востоку. Но как они это делают?
Учёные решили выяснить, какие гены активируются в подсолнечнике, выращенном в помещении, и в подсолнечнике, растущем при солнечном свете на открытом воздухе. В закрытом помещении подсолнухи росли прямо навстречу свету, активируя гены, связанные с фототропином. Но растения на открытом воздухе демонстрировали совершенно иную картину экспрессии генов. У них не было никакой видимой разницы в содержании фототропина на одной и другой стороне стебля. Блокирование синего, ультрафиолетового, красного или дальнего красного спектра не оказывало никакого влияния на реакцию гелиотропизма.
При этом подсолнухи быстро «учатся». Когда растения перенесли из лаборатории на открытый воздух, они начали следить за солнцем в первый же день. Такое поведение сопровождалось всплеском экспрессии генов на затенённой стороне растения, который не повторялся в последующие дни.
Это показывает, что, вероятно, у подсолнухов есть много механизмов, реагирующих на разные длины волн света, для достижения одной и той же цели. Но основная загадка так и осталась неразгаданной — исследователям пока не удалось идентифицировать гены, участвующие в гелиотропизме подсолнухов.
