MOSCOU, 5 août - RIA Novosti. Les tournesols ont l'étonnante capacité de « regarder » constamment le Soleil grâce à une mutation qui a modifié le fonctionnement de leur « horloge interne » de telle manière qu'ils orchestrent la croissance de ses cellules d'une manière extrêmement inhabituelle, provoquant la floraison de l'inflorescence. tournent d’est en ouest pendant la journée, indique un article publié dans le magazine Science.
"Le fait que la plante ait une idée du moment et de l'endroit où le Soleil se lèvera m'a fait supposer qu'il existe un lien entre la "biohorloge" et la chaîne de protéines et de gènes qui contrôlent la croissance du tournesol. En plus du Le fait que de cette façon, la fleur reçoit plus de lumière, elle attire également davantage les abeilles car elles aiment les surfaces chaudes », a déclaré Stacey Harmer de l'Université de Californie à Davis (États-Unis).
Sur la base de cette hypothèse, Harmer et ses collègues ont découvert l'un des plus anciens et des plus anciens énigmes intéressantes botanique, étudiant le travail des rythmes dits circadiens, qui contrôlent tous les processus à l'intérieur des cellules des plantes et des animaux en fonction de l'heure de la journée, et leur influence sur le travail de l'oxine, une protéine stimulant la croissance.
Pour ce faire, les auteurs de l'article ont cultivé plusieurs tournesols, dont certains ont été plantés dans un laboratoire où la lumière était constamment allumée, et d'autres dans un champ ordinaire. Les scientifiques ont placé certaines plantes dans des bacs de manière à ce qu'elles ne puissent pas se retourner derrière le Soleil, ce qui leur a permis d'évaluer les conséquences de l'abandon d'une telle adaptation évolutive.
Les tournesols du tableau de Van Gogh présentent des mutations génétiques, selon des scientifiquesLes tournesols représentés dans une série de peintures de Van Gogh montrent des signes de mutations génétiques, selon un article publié par des scientifiques de l'Université de Géorgie (États-Unis) dans la revue PLoS Genetics.Pour révéler les principes de ce mouvement, ils ont été aidés par une technique ingénieuse inventée par l'un des auteurs de l'article : les biologistes ont pris un marqueur et ont marqué plusieurs points sur la tige d'un tournesol, qu'ils ont surveillés avec une caméra vidéo. Si la distance entre eux changeait, cela signifiait que la tige florale poussait là où ces points étaient dessinés.
Comme les observations l'ont montré, le « moteur » du mouvement d'une fleur était l'horloge interne de la plante - un ensemble de protéines sensibles à la lumière et de gènes « connectés » à celles-ci qui contrôlent divers processus vitaux associés au début du jour, de la nuit et du matin. et le soir.
Si la durée du jour changeait artificiellement, les tournesols perdaient la capacité de s'orienter vers le Soleil, même si la source de lumière artificielle se déplaçait dans le « ciel » de la même manière que la véritable étoile. Cela a immédiatement eu un impact négatif sur le taux de croissance de la fleur, le gain de biomasse et le développement des graines.
Les marqueurs « points » ont révélé exactement comment cela s'est produit : il s'est avéré que ces horloges influencent le mouvement de la fleur de deux manières : en contrôlant le taux de croissance et en faisant pousser un côté de la tige plus rapidement que l'autre. Grâce à cela, le tournesol se transforme progressivement pendant la journée, en suivant le soleil.
Ce trait du tournesol pourrait avoir un avantage évolutif inattendu : Harmer et ses collègues ont découvert que les abeilles aiment les fleurs chaudes, surtout le matin, et que se tourner vers le soleil aide la fleur à se réchauffer plus rapidement et à attirer davantage de pollinisateurs.
Matériel. Ces différences de dilatation des matériaux dues à la température. Plus au soleil qu'à l'ombre. Autant que je sache, la base de la tête, à l'endroit où la tige est fixée, ressemble à du « coton dur » additionné de liquide. Peut-être que ce liquide dans les pores joue le rôle de muscles - existe-t-il des opérateurs hydrauliques ?
[email protégé] 01.08.2011
VIVAT-GOOGLE !
Nom : vient d'une combinaison de deux mots grecs « helios » – soleil et « anthos » – fleur. Ce nom ne lui a pas été donné par hasard. D'énormes inflorescences de tournesol, bordées de pétales brillants et rayonnants, ressemblent vraiment au soleil. De plus, cette plante a la capacité unique de tourner la tête après le soleil, traçant ainsi tout son chemin du lever au coucher du soleil.
Les plantes n'ont pas de muscles, la fleur ne peut changer d'orientation que parce que la tige qui la maintient devient plus forte du côté ensoleillé. C'est pourquoi le processus se produit au fur et à mesure de la croissance du tournesol : pendant la journée, les fleurs fermées suivent en réalité la course du soleil, ce qui justifie leur nom français de tournesol. 
Une astuce encore plus étonnante : pendant la nuit, les fleurs parviennent à se tourner pour que le matin elles saluent à nouveau le soleil à l'est.
Grâce à cette rotation, les plantes en phase de croissance sont capables de capter 10 à 15 % d'énergie solaire en plus. Un tournesol cultivé avec une fleur ouverte regarde immobile vers l'est.
La zone de la tige sous les pétales de fleurs contient<гормон роста>. Cette hormone ne résiste pas à la lumière directe du soleil. Lorsqu'elle est exposée au soleil, cette partie de la tige se tourne pour s'en éloigner. Il se concentre<гормон роста>, donc elle pousse plus vite et, par conséquent, la fleur elle-même se tourne vers le soleil.
Je pensais donc dans la bonne direction, je ne pouvais tout simplement pas imaginer qu’une plante puisse pousser aussi vite. Grâce à Google, je n'ai pas pensé à cette question sur Google, mais de belles images sont apparues dans le sujet. Saviez-vous qu'en Allemagne, il est de coutume de confectionner des bouquets de fleurs de tournesol ? Vous pourriez bien recevoir un tel bouquet pour votre anniversaire.
Alexey.n.pop***@u*****.ua Professeur 03/08/2011
Non merci à Google ! Rien n'est clair, l'opportunité de ce mouvement est simplement indiquée, mais quel en est le mécanisme ? Et pourquoi la rotation se produit-elle la nuit - cela signifie-t-il qu'il y a de la mémoire ou une navigation céleste ?
C'est une illusion. Il ne se retourne pas SUIVANT LE SOLEIL. Il est constamment dirigé dans la direction dont la luminosité quotidienne moyenne est la plus grande... Tout comme les feuilles de concombre dans une serre, tout comme les fleurs d'intérieur sur le rebord d'une fenêtre.
Regarde de plus près. Aussi bien tôt le matin, à l'aube, que tard le soir au coucher du soleil, en plein champ, les capitules des fleurs de tournesol seront dirigés vers le sud. Et dans une zone ombragée - loin de l'ombre qui tombe dessus.
Tout d’abord, il convient de clarifier une chose très importante. L'affirmation selon laquelle les tournesols suivent toujours le Soleil n'est vraie que s'il s'agit de jeunes fleurs de tournesol non encore ouvertes. Contrairement à la croyance populaire, les fleurs de tournesol matures ne se tournent pas pour suivre le Soleil et sont généralement tournées vers l’est.
Les bourgeons de tournesol non ouverts suivent en fait le soleil et changent de position tout au long de la journée. Ce phénomène est appelé héliotropisme (voir paragraphe en fin d'article).
L’observation du Soleil est nécessaire pour que les tournesols poussent plus efficacement. Les scientifiques ont réparé les plantes, les empêchant de tourner ou, à l'inverse, ont fait pivoter les pots, perturbant ainsi le cours naturel du mouvement. Dans les deux cas, les feuilles des plantes se sont avérées environ 10 % plus petites que celles de leurs voisines, qui se tournaient calmement derrière le Soleil.
De plus, les experts ont placé plusieurs points sur la tige avec un marqueur pour étudier comment le tournesol se déplace derrière le Soleil. Les scientifiques ont surveillé les points à l'aide d'une caméra vidéo. Si la distance entre eux changeait, cela signifiait que la tige florale poussait là où ces points étaient dessinés.
Lorsque les plantes se tournaient pour suivre le Soleil pendant la journée, le côté est de la tige poussait plus rapidement que le côté ouest, ce qui faisait que la fleur elle-même se tournait vers le Soleil. Et la nuit, le côté ouest grandissait plus vite et la tige tournait dans l'autre sens.
Le secret du mouvement du tournesol réside dans la croissance inégale de sa tige. Selon les scientifiques, la lumière directe du soleil tue les hormones de croissance contenues dans la tige, appelées auxines. La répartition inégale de ces hormones le long de la tige fait que le tournesol pousse plus lentement du côté ensoleillé et plus rapide du côté ombragé, inclinant ainsi toute la tige vers le soleil. À mesure que la position du soleil change, la répartition des auxines le long de la tige change également, ce qui entraîne un changement dans l'inclinaison de la fleur.
Ainsi, le mouvement de la plante s'effectue à l'aide de cellules motrices spéciales qui participent au mécanisme de croissance et sont situées dans la base flexible de la fleur. Il s'est avéré que ce mouvement dépendait de l'horloge interne de la plante - des rythmes circadiens qui contrôlent divers processus vitaux associés au début du jour, de la nuit, du matin et du soir. L'« horloge » contrôle le taux de croissance et fait croître un côté de la tige plus rapidement que l'autre. Grâce à cela, le tournesol se tourne progressivement pour suivre le Soleil.
À mesure que le tournesol mûrit et que la fleur s'ouvre, la croissance globale ralentit et les plantes cessent de bouger pendant la journée, restant orientées vers l'est. Le fait est que la plante réagit plus fortement à la lumière du soleil tôt le matin que l'après-midi, elle cesse donc progressivement de se déplacer vers l'ouest au cours de la journée.
Comment les tournesols se déplacent-ils la nuit ?
Comme nous le savons tous, le matin, les boutons de tournesol non ouverts rencontrent le soleil à l'est et le soir, ils l'admirent à l'ouest. Ici nous aurions pu terminer notre article, sans un « mais » : le matin, les bourgeons de tournesol sont à nouveau dirigés vers l'est ! Une question tout à fait logique se pose : « comment ? Pourquoi le tournesol continue-t-il à se déplacer la nuit, sans aucune influence du Soleil ? De plus, la nuit, les mouvements du tournesol se produisent avec beaucoup plus de vitesse plus élevée que pendant la journée.
À notre grande déception, les scientifiques ne peuvent pas encore répondre avec certitude à cette question. Selon une théorie, la nuit, les cellules du tournesol libèrent l’énergie accumulée lorsque la tige s’incline, « faisant rebondir » la fleur. Selon une autre théorie, le mouvement nocturne de la tige ne dépend pas du soleil et est déterminé par « l’horloge interne » du tournesol lui-même.
Pourquoi un tournesol adulte fait-il toujours face à l’est ?
À mesure que la tige grandit et que la fleur devient plus lourde, la redistribution des hormones de croissance produit un effet de moins en moins perceptible. Finalement, le tournesol devient trop lourd pour être déplacé. Ainsi, après maturation, le tournesol ne suit plus le Soleil et est toujours dirigé vers l’est. Mais pourquoi exactement à l’est ?
Les chercheurs n’ont pas non plus de réponse exacte à cette question. Certains scientifiques affirment qu'une nuit, la fleur « revient » vers l'est et n'est plus en mesure de répéter son voyage vers l'ouest.
Quoi qu'il en soit, les scientifiques continuent d'étudier le tournesol, qui, de manière inattendue pour beaucoup, s'est avéré être quelque chose de beaucoup plus complexe qu'une simple fleur qui suit constamment le Soleil.
Héliotropisme des fleurs
Les fleurs d'héliotrope suivent le mouvement du Soleil dans le ciel tout au long de la journée, d'est en ouest. La nuit, les fleurs peuvent s'orienter de manière plutôt aléatoire, mais à l'aube elles se tournent vers l'est, vers l'astre levant. Le mouvement s'effectue à l'aide de cellules motrices spéciales situées dans la base flexible de la fleur. Ces cellules sont des pompes à ions qui délivrent des ions potassium aux tissus voisins, ce qui modifie leur turgescence. Le segment se plie en raison de l'allongement des cellules motrices situées du côté de l'ombre (en raison d'une augmentation de la pression interne hydrostatique). L'héliotropisme est la réponse d'une plante à la lumière bleue. L'une des fleurs les plus héliotropes est le tournesol qui, plus que les autres fleurs, « suit » le soleil, surtout à un âge précoce, jusqu'à ce que sa tête atteigne grande taille et ne deviendra pas trop lourd à déplacer (à ce moment toutes ses forces sont concentrées sur la maturation des graines). Dans une plus ou moins grande mesure, presque toutes les fleurs sont héliotropes.
Certaines plantes qui observent le soleil ne sont pas de purs héliotropes : leurs mouvements circadiens sont initiés par la lumière du soleil et se poursuivent souvent pendant un certain temps après sa disparition.
Il existe une fausse croyance très répandue selon laquelle les tournesols « tendent » vers le soleil (héliotropisme). En fait, les fleurs de tournesol matures sont généralement tournées vers l’est et ne bougent pas. Or, les bourgeons du tournesol (avant la floraison) sont héliotropes. Ils changent d'orientation d'est en ouest tout au long de la journée.
Hagop Atamian/U.C. Davis
Des scientifiques américains ont découvert quels mécanismes sont responsables de l'orientation du tournesol oléagineux ( Hélianthus annuus) sur le Soleil et quelle est sa signification évolutive. Il s'est avéré que la capacité de se retourner sous l'influence de la lumière du soleil (héliotropisme) est associée au travail coordonné des mécanismes sensibles à la lumière et aux rythmes circadiens de la plante. Les résultats des travaux ont été publiés dans la revue Science.
Pendant la journée, les jeunes tournesols tournent après le soleil d'est en ouest, et la nuit, en arrière, de sorte que le matin, ils rencontrent à nouveau la lumière du soleil. Les plantes en fleurs arrêtent ce mouvement et sont toujours tournées vers l’est. Pour comprendre pourquoi cela se produit, des chercheurs des universités de Californie et de Virginie ont mené une série d’expériences sur le terrain et en intérieur.
Lors de la première étape de leurs travaux, ils ont fixé artificiellement certains tournesols expérimentaux, les empêchant ainsi de suivre le Soleil. La biomasse totale et la surface foliaire de ces plantes se sont avérées en moyenne inférieures de 10 pour cent à celles cultivées sans restrictions. Ainsi, se tourner derrière le Soleil est nécessaire pour les jeunes plants pour une croissance plus intensive.
Le virage inversé vers l’est au cours de la nuit indique que des mécanismes de régulation du rythme circadien sont impliqués dans ce processus. Les scientifiques l'ont confirmé en apportant des tournesols du champ dans une pièce avec un éclairage constant (les plantes ont continué à tourner pendant encore plusieurs jours) et en leur imposant un cycle d'éclairage artificiel de 30 heures (le rythme de rotation des plantes a été perturbé, revenant à normal avec un cycle de 24 heures).
Les tournesols n'ont pas de coussinets foliaires - des organes moteurs spéciaux qui fournissent l'héliotropisme chez certaines espèces végétales. Considérant que l'amplitude des mouvements du tournesol diminue à mesure qu'il grandit jusqu'à disparaître complètement chez les plantes matures, les scientifiques ont suggéré que la rotation du tournesol derrière le Soleil assure un allongement inégal de la tige au cours de la journée. Des expériences avec des plantes dépourvues de gibbérelline, une hormone de croissance, ainsi que des études sur l'activité des gènes sur les côtés ouest et est de la tige, ont confirmé cette hypothèse. De plus, il s'est avéré que la croissance du côté ouest de la tige, plus intense la nuit, se produit « par défaut », tandis que la croissance du côté est, nécessaire pendant la journée, est régulée par des capteurs photosensibles. mécanismes (notamment la redistribution de l'hormone auxine sous l'influence des phototropines).
Changements de température des fleurs pendant la journée
Evan Brown/Université de Virginie
Lorsqu’un tournesol cesse de croître et fleurit, les mécanismes circadiens et de détection de la lumière perdent de leur importance, laissant la plante orientée vers l’est. En tournant certains des tournesols expérimentaux vers l'ouest, les scientifiques sont devenus convaincus que les insectes pollinisateurs ne s'intéressent pratiquement pas à ces plantes, contrairement à ceux tournés vers l'est. L'enregistrement de la température sur 24 heures a montré que les fleurs orientées vers l'est se réchauffent beaucoup mieux et plus rapidement, attirant les insectes. Lorsque les fleurs tournées vers l’ouest ont été chauffées artificiellement, l’intérêt des pollinisateurs pour elles est revenu.
Ainsi, les tours des jeunes tournesols derrière le Soleil sont assurés par le travail conjoint de mécanismes circadiens et photosensibles ; ils servent à une augmentation intensive de la biomasse. L’orientation des plantes adultes vers l’est est nécessaire à leur réchauffement, ce qui attire les insectes pollinisateurs.
Les scientifiques ont cultivé plusieurs tournesols, certains d'entre eux ont été plantés dans un laboratoire où les lumières étaient constamment allumées, et d'autres dans un champ ordinaire, rapporte Science. Les chercheurs ont placé certaines plantes dans des bacs afin qu'elles ne puissent pas se retourner derrière le Soleil.
Comment un tournesol se tourne vers le soleil
Les experts ont placé plusieurs points sur la tige avec un marqueur pour étudier comment le tournesol se déplace derrière le Soleil. Les scientifiques ont surveillé les points à l'aide d'une caméra vidéo. Si la distance entre eux changeait, cela signifiait que la tige florale poussait là où ces points étaient dessinés.
Il s'est avéré que le mouvement de la plante dépendait de son horloge interne - un ensemble de protéines sensibles à la lumière et de gènes « connectés » à celles-ci, qui contrôlent divers processus vitaux associés au début du jour, de la nuit, du matin et du soir. L'« horloge » contrôle le taux de croissance et fait croître un côté de la tige plus rapidement que l'autre. Grâce à cela, le tournesol se transforme progressivement après le Soleil.
Dans un laboratoire où la durée du jour était artificiellement modifiée, les tournesols ont perdu la capacité de s'orienter vers le Soleil, même lorsque la source de lumière artificielle se déplaçait, comme la véritable étoile. Cela a affecté négativement la vitesse de croissance des fleurs, le gain de biomasse et le développement des graines.
Du fait que le tournesol se déplace derrière le Soleil, la fleur se réchauffe plus rapidement et attire plus de pollinisateurs, ont noté les scientifiques.
Ajoutons que la capacité des plantes à prendre une certaine position sous l'influence de la lumière solaire s'appelle l'héliotropisme. Les fleurs d'héliotrope suivent le mouvement du Soleil dans le ciel tout au long de la journée, d'est en ouest. La nuit, les fleurs peuvent s'orienter de manière plutôt aléatoire, mais à l'aube elles se tournent vers l'est, vers l'astre levant. Dans une plus ou moins grande mesure, presque toutes les fleurs sont héliotropes.
