Rostliny mají vnitřní hodiny, zjistili vědci. Některým se nechce vstávat

Cirkadiánní rytmus je biologický rytmus s periodou o délce 20-28 hodin a stanovuje kolísání aktivity a bdělosti v rámci daného časového úseku odpovídajícího zhruba jednomu dni. Je možné si ho představit jako jakýsi molekulární metronom, který řídí organismus během dne a noci - ráno ho jako kohout probouzí a večer zatahuje závěsy na nadcházející noc.

U rostlin tento biorytmus reguluje celou škálu procesů od přípravy fotosyntézy za úsvitu až po usměrňování doby kvetení. Tyto rytmické vzorce se mohou lišit podle geografické polohy, výšky, klimatu a ročních období, protože vnitřní hodiny rostlin se musí uzpůsobit tak, aby se co nejlépe vyrovnaly s místními podmínkami.

Vědci ze dvou výzkumných středisek v Norwichi chtěli lépe pochopit, kolik cirkadiánních variací přirozeně existuje. To jim pomůže v konečném cíli vyšlechtit rostliny, které jsou odolnější vůči změnám v přírodním prostředí, což je velmi důležité v dobách sílící hrozby klimatických změn.

Aby prozkoumali genetickou základnu místních odlišností, zaměřili se vědci na švédské plevelné rostliny druhu huseníček rolní (Arabidopsis thaliana).

"Celkové zdraví rostliny je značně ovlivněné tím, jak dobře jsou její cirkadiánní hodiny synchronizované s délkou každého dne a plynutím ročních období," řekla autorka studie, doktorka Ahannah Reesová z Earlhamského ústavu v Norwichi.

"Přesné vnitřní hodiny jim mohou poskytnout výhodu před konkurenčními rostlinami, predátory i patogeny," dodala Reesová. "Zajímalo nás, jak budou cirkadiánní hodiny rostlin ovlivněné ve Švédsku - zemi, která zažívá extrémní rozdíly v délce denního světla. Když pochopíme genetiku za variacemi těchto vnitřních hodin a jejich uzpůsobením, budeme moci vyšlechtit rostliny odolnější vůči změnám klimatu v dalších oblastech," uvedla Reesová.

Tým studoval geny 191 různých druhů huseníčku, které získal z celého Švédska. Vědci hledali drobné změny v genech těchto rostlin, které by mohly vysvětlit rozdílnost jejich cirkadiánní funkce.

S pomocí průkopnické metody také sledovali rostliny s jinak vyladěnými cirkadiánními hodinami. A zjistili, že mezi nejranějšími ptáčaty a nočními sovami je rozdíl až deset hodin, jako by rostliny pracovaly na směny. Vliv na tento rozdíl zřejmě má jak zeměpisná poloha, tak genetický původ rostliny.