Így tudja követni a Napot a napraforgó

A napraforgók egészen addig forgolódnak – nappal a Nap útját követve, majd éjjel visszafordulva keletnek – míg virágaik el nem nyílnak, utána végleg kelet felé fordulnak. A Kaliforniai Egyetem  (Davis) növénybiológusai azt vizsgálták meg, miként „látják” a növények, hogy hol is van a Nap, miként képesek érzékelni a fény irányát.

A legtöbb növény képes követni a fényt a növekedésével, azaz a fény felé nőnek, hiszen így jutnak hozzá az életükhöz elengedhetetlen energiához. A kutatók úgy gondolták, hogy a napraforgó hasonló elven követheti a napfény irányát – ennek során a növényben lévő fototropin nevű molekula a fény kék összetevőjét érzékeli. A napraforgó esetében a nappali órák alatt virágot tartó szár kicsit jobban növekszik a keleti oldalon, ezzel lassan nyugat felé fordítva el a virágot. Éjszaka viszont a nyugati oldala nő gyorsabban, így a virág feje visszafordul.
A kaliforniai szakemberek egy korábbi kutatásuk során feltárták, miként használják a napraforgók a belső órájukat arra, hogy előre megsejtsék, mikor lesz a napkelte, s ehhez igazítsák a virágzatuk egyedi kis virágainak nyílását.

A friss kutatásban a szakemberek azt tárták fel, mely gének aktiválódnak a napraforgóban, ezt mind laborban tartott, mind természetes körülmények közt növekvő növényekben megmérték. Amikor a laborban élt a növény, az a többi növényre jellemző módon a fény felé növekedett a fototropin hatására. A szabadban élő és a Nap járását követő napraforgóknak viszont teljesen más génjeik kapcsoltak be. Nem volt eltérés abban, hogy a virág keleti vagy nyugati oldalán mennyiben volt aktív a fototropint szabályozó gén. Azt egyelőre nem sikerült azonosítani, hogy pontosan mely gén irányítja a forgást, ám kizárták, hogy ennek köze legyen a fototropin termeléséhez.
A kísérletek során különféle speciális árnyékolókkal a növényt érő fény egyes összetevőit – kék, ultraibolya, infraközeli vörös – kiiktatták, ám ez mit sem számított. Ez azt jelzi, hogy a Nap követésében számos, különböző fényérzékelésen alapuló irányítás is részt vesz.

A napraforgót mi ugyan virágnak nevezzük, azonban a hatalmas tányér rengeteg egyedi virágból felépülő összetett virágzat. Az egyes virágok számunkra jelentéktelen apróságok, minden egyes szem napraforgómag egy egyedi virágból alakul ki. Azonban ezek nyílásának sorrendje összehangolt annak érdekében, hogy a beporzók számára igazán vonzó terepet nyújtson a virágzat, optimálisan felhasználva azok jelenlétét.

A kísérletekből az is kiderült, hogy e virágok „gyorsan tanulnak”: amikor a laborban nevelteket kihelyezték a természetes fényviszonyok közé, már az első kinn töltött napjukon elkezdték követni a Nap mozgását. Ezzel párhuzamosan hirtelen rengeteg gén aktívvá vált a növény árnyékban lévő oldalán, s ez lehetett a napraforgó számára az „újratervezés”, mivel a rá következő napokon már nem tapasztaltak ilyet a szakemberek.

Amellett, hogy számos részletet feltártak a növény fényérzékelési módszereiből, a kutatás amiatt is fontos, mert így kiderült, a laborkörülmények közepette feltárt dolgok nem biztos, hogy a természetben is ugyanúgy működnek.