Подсолнечник обыкновенный (Helianthus annuus) - однолетний полевой цветок, произрастающий в западной части Северной Америки и северной Мексике. Как и у других цветковых растений, листья подсолнечника содержат фоторецепторы, которые «видят» свет, особенно красную и дальнюю часть спектра видимого света. В результате реакции, называемой фототропизмом, растение меняет ориентацию или движется к любому источнику света. Однако подсолнухи практикуют гелиотропизм, то есть они предпочитают отслеживать относительное положение солнца, когда оно движется по небу каждый день.
Структурные триггеры
Механизм, который заставляет подсолнечник следовать за солнцем, запускается каскадом событий, которые воздействуют на небольшой участок сосудистой ткани, называемый пульвинусом, который расположен у основания листьев и цветочных почек. Здесь совокупностьмоторных клеток увеличивается или уменьшается в ответ на давление, оказываемое водой на клеточные стенкиПоскольку свет воспринимается пигментом листьев, называемым фитохромом, увеличивается концентрация ионов калиязаставляет эти специализированные клетки на нижней стороне листа или бутона набухать от воды и подталкивать растение лицом к источнику света, а именно к солнцу. Подсолнечник доводит этот процесс до крайности, отслеживая положение солнца с востока на запад в течение дня, даже в пасмурные дни.
- Подсолнечник обыкновенный (Helianthus annuus) - однолетний полевой цветок, произрастающий в западной части Северной Америки и северной Мексике.
- Как и у других цветковых растений, листья подсолнечника содержат фоторецепторы, которые «видят» свет, особенно красную и дальнюю красную часть видимого спектра света.
Подсолнухи не увядают ночью и не закрываются, как это делают некоторые цветущие растения в ответ на недостаток света. Вместо этого они поворачиваются на восток, словно ожидая восхода солнца.
Увеличенное опыление
Существует несколько теорий о том, почему подсолнухи следуют за солнцем, помимо очевидной пользы от усиления фотосинтеза. Одна из теорий заключается в том, чтобыпобуждать насекомых греться в тепле залитой солнцем дискообразной поверхности гигантской цветочной головки и способствовать опылениюСогласно исследованию 2002 года, опубликованному в Американском журнале ботаники.,гелиотропизм также может играть роль в прорастании пыльцы Исследователи обнаружили, что следящие за солнцем цветы получили на 40 процентов больше пыльцевых зерен и показали на 32 процента больше прорастания пыльцы, чем цветы, вынужденные оставаться неподвижными.
Ритмы дня
Биологические ритмы также могут быть вовлечены в это явление. Как и все живые существа,растения имеют внутренние циркадные часы, которые регулируют ежедневные функции. Было высказано предположение, что ритмическое расширение клеток, происходящее в разное время суток, может способствовать направленной ориентации и движению растений, отслеживающих солнечный свет, таких как подсолнечник.
Изменения с возрастом
По причинам, которые еще не до конца понятны,головка цветка перестает двигаться вместе с солнцем после того, как происходит опыление, и остается неподвижной, обращенной на восток Однако листья подсолнечника продолжают следовать за солнцем, хотя и с меньшим энтузиазмом. Возможные объяснения этого включают уменьшение сигналов роста и развитие новых сигналов, которые ограничивают расширение клеток и направляют энергию на производство семян. Тот факт, что головка цветка становится тяжелой по мере взросления, также может иметь отношение к этому, а также к уменьшению гибкости, вызванному утолщением стеблей.