Pflanzenrhythmen: Genetisches Orchester

Pflanzenrhythmen: Genetisches Orchester
Pflanzenrhythmen: Genetisches Orchester
Anonim

In den kurzen Wintertagen fühlen sich nicht nur Menschen unwohl. Pflanzen haben auch physiologische "innere Uhr" -Mechanismen, deren Arbeit mit dem jährlichen Sonnenzyklus verbunden ist.

Durch einen seltsamen Zufall wurde etwa zur gleichen Zeit der vielleicht älteste Baum unseres Planeten entdeckt - eine 13.000 Jahre alte kalifornische Eiche (NICHT auf dem Bild).
Durch einen seltsamen Zufall wurde etwa zur gleichen Zeit der vielleicht älteste Baum unseres Planeten entdeckt - eine 13.000 Jahre alte kalifornische Eiche (NICHT auf dem Bild).
Tals rezukhovidka ist eine eher unscheinbare Pflanze, aber die Breite ihrer Verbreitung beweist, dass sie tatsächlich Respekt verdient.
Tals rezukhovidka ist eine eher unscheinbare Pflanze, aber die Breite ihrer Verbreitung beweist, dass sie tatsächlich Respekt verdient.

Durch einen seltsamen Zufall wurde ungefähr zur gleichen Zeit der vielleicht älteste Baum auf unserem Planeten entdeckt - eine 13.000 Jahre alte kalifornische Eiche (auf dem Bild - NICHT sie)

Um die "innere Uhr" zu untersuchen, verwendeten Wissenschaftler eine äußerlich sehr bescheidene Pflanze - Talklee (Arabidopsis thaliana), trotz seiner Unscheinbarkeit sehr verbreitet: Sein Lebensraum umfasst ganz Eurasien und Nordafrika, von Schottland bis Japan, von Kamtschatka bis Marokko. Den zyklischen jährlichen Veränderungen der Aktivität der Pflanze folgend, erstellten die Wissenschaftler ein Computermodell, das die Arbeit ihrer „inneren Uhr“beschreibt. Sie war es, die es ermöglichte zu zeigen, wie sich Änderungen in der Länge der Tageslichtstunden auf das Leben der Vertreter des Königreichs neben uns auswirken.

Es stellte sich heraus, dass nicht alles so einfach ist. Es wurden Gene isoliert, die an der Entstehung und Regulierung interner (circadianer) Rhythmen in Pflanzen beteiligt sind. Die Aktivität dieser Gene ändert sich zyklisch "pulsierend" im Laufe des Tages und der Jahre. Ihre „Pulsation“wird auch von der Länge des Tageslichts bestimmt – die wiederum Einfluss auf fast alle in der Pflanze ablaufenden Prozesse hat, zum Beispiel den Beginn der Blüte.

Diese Kontrollgene arbeiten nachweislich in komplexer Interaktion miteinander, wie ein wunderschön gespieltes Orchester. Wissenschaftler konnten sogar feststellen, welche Art von „Spiel“sie spielen, indem sie die gleiche Blüte als Reaktion auf das Einsetzen von Tagen geeigneter Länge starten.

All dies ist keineswegs ein leeres Interesse altmodischer Nerds. Die Menschheit ist nach wie vor auf Pflanzen als Hauptnahrungsquelle angewiesen, vielleicht mehr denn je: Der dramatische Anstieg der Weltbevölkerung stellt Züchter vor eine besonders große Herausforderung, leistungsfähigere, widerstandsfähigere und wertvollere Sorten zu entwickeln. Und zu verstehen, was und wie diese Parameter auf der tiefsten Ebene bestimmen, ist der erste Schritt, um sie kontrollieren zu können.

Unterdessen haben circadiane Rhythmen einen direkten Einfluss auf jeden von uns. Nachts zieht es uns in den Schlaf und tagsüber - umgekehrt. Auch in uns erklingt ununterbrochen eine ganze biochemische Symphonie, in der ein kleines Molekül die erste Geige spielt. Lesen Sie dazu: "Zeitmolekül".

Laut einer Pressemitteilung der University of Warwick

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