太陽に向かって: ひまわりはどのように回転するのですか?

あなた ひまわり 驚くべきことに、それらは、地球が自転するにつれて空を東から西に横切る太陽の軌道に沿った独特の動きにちなんでその名前が付けられました。

この現象は向日性として知られており、植物生物学者にとって依然として興味深い謎です。 雑誌に掲載された最近の研究では PLOS 生物学他の植物で観察されるように、ヒマワリが光に反応してこの動きを行う可能性は排除されました。

研究者らは、ヒマワリの太陽を追跡する能力は、より複雑なプロセスの複雑さに関連している可能性が高いと示唆しています。 彼らは、この行動の説明が、人間の体内で見られる光に対する典型的な反応を超えていることを強調しています。 他の植物種.

植物は土壌に固定される性質があるため、光合成に必要な光が障害物や影によって遮られると問題に直面します。

多くの種は、光に向かって移動するために、成長や伸張などの戦略を開発しました。 これらの動きは特定の分子システムによって制御されます。

よく知られた例は、フ​​ォトトロピンなどのタンパク質が若い植物全体に不均一に分布した青色光を感知する光屈性応答です。

この重要なプロセスは、植物が光源に向かって向いている結果として、成長ホルモンの再分布を引き起こします。

この知識を考慮すると、科学界は長い間、ヒマワリも同様のメカニズムを使用して軸の周りの回転運動をガイドしていると信じていました。

複雑な動き

太陽を追跡するプロセスでは、ヒマワリの頭は茎の東側に向かってゆっくりと傾き、日の出の方向と一致します。

太陽が空を横切るにつれて、花頭は徐々に西に向かって調整されます。 研究により、ヒマワリには、夜明けを予測し、花の開花を花粉媒介者の朝の到着と調整する体内時計が存在することが明らかになりました。

ヒマワリがどのようにしてこの驚くべき太陽追跡を行うのかをより深く理解するために、科学者たちは調査を実施しました。 この実験では、2 つのグループの花を栽培しました。1 つは実験室環境で、もう 1 つは屋外の光の下で栽培しました。 太陽。

研究中、研究チームは両方の植物セットをそれぞれの光源に曝露することで遺伝子活性化を分析した。

屋内で育てられたヒマワリは、フォトトロピンに関連する遺伝子を活性化する研究室の青色光源に向かって成長します。

対照的に、頭を動かす屋外で栽培された花は、遺伝子発現の明確なパターンを示しました。 興味深いことに、これらのヒマワリでは、茎の東側と西側の間でフォトトロピン分子に顕著な違いは見られませんでした。

研究結果は、さまざまな波長の光にまたがる明確な経路があり、ヒマワリが太陽を追いかけるという目標を達成できることを示しています。

それにもかかわらず、科学者たちは向日性に関与する特定の遺伝子をまだ特定しておらず、フォトトロピンが主な原因として除外されていると指摘している。

実験室で育てられたヒマワリが外部環境にさらされた直後に太陽を追跡しようとしたという事実によって、その理解はさらに深まりました。

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