How plants tell time - Dasha Savage

المترجم: Mazen Draou المدقّق: Oula Alaswad

In the 18th century,

في القرن الثامن عشر.

Swedish botanist Carolus Linnaeus designed the flower clock,

صمم عالم النباتات السويدي كارلوس لينيس ساعة الزهور

a timepiece made of flowering plants

صنع الساعة من النباتات المزهرة.

that bloom and close at specific times of day.

و التي تتفتح و تغلق في أوقات محددة من اليوم.

Linnaeus's plan wasn't perfect, but the idea behind it was correct.

خطة لينيوس لم تكن متقنة ولكن الفكرة ورائها كانت صحيحة.

Flowers can indeed sense time, after a fashion.

يمكن للزهور في الواقع أن تشعر بالوقت ، بطريقة أو بأخرى ،

Mornings glories unfurl their petals like clockwork in the early morning.

أزهار مجد الصباح تنشر بتلاتها بدقة الساعة في الصباح الباكر.

A closing white water lily signals that it's late afternoon,

إن إغلاق زنبق الماء الأبيض يشير لأن الوقت هو ما بعد الظهيرة.

and moon flowers, as the name suggests, only bloom under the night sky.

وأزهار القمر ، كما يقترح الاسم ، تتفتح فقط تحت سماء الليل.

But what gives plants this innate sense of time?

و لكن ما الذي يعطي الزهور هذا الإحساس الفطري بالوقت؟

It's not just plants, in fact.

في الواقع ليس النباتات فقط.

Many organisms on Earth have a seemingly inherent awareness

العديد من الكائنات على الأرض تمتلك على ما يبدو وعي فطري.

of where they are in the day's cycle.

عن مكانهم في دورة اليوم.

That's because of circadian rhythms,

و هذا بسبب أنظمة الساعة البيولوجية.

the internal timekeepers that tick away inside many living things.

ضابط الوقت الذي يضبط الوقت داخل كثير من الأحياء

These biological clocks allow organisms to keep track of time

هذه الساعات البيولوجية تسمح للكائنات بتتبع الوقت

and pick up on environmental cues that help them adapt.

وإلتقاط الإشارات البيئية لتساعدهم على التكيف.

That's important, because the planet's rotations and revolutions

إن ذلك مهم ، لأن دوران الكوكب حول محوره وحول الشمس

put us in a state of constant flux,

يضعنا في حالة تغير مستمر

although it plays out in a repetitive, predictable way.

على الرغم من أنها تعمل بصورة مكررة ويمكن التنبؤ بها.

Circadian rhythms incorporate various cues

أنظمة الساعة البيولوجية تتضمن إشارات متنوعة

to regulate when an organism should wake and sleep,

لتنظم مواعيد إستيقاظ ونوم الكائنات

and perform certain activities.

وأيضاً نشاطاتهم المحددة.

For plants, light and temperature are the cues which trigger reactions

بالنسبة للنباتات ، الضوء والحرارة هم الإشارات التي تحفز التفاعلات الكيميائية

that play out at a molecular scale.

والتي تلعب دوراً على المستوى الجزيئي.

The cells in stems, leaves, and flowers contain phytochromes,

الخلايا في السوق والأوراق والأزهار تحتوي على المستقبلات الضوئية

tiny molecules that detect light.

عبارة عن جزيئات صغيرة تتحسس الضوء.

When that happens, phytochromes initiate a chain of chemical reactions,

وعندما تتحسسه ، تقوم بإطلاق سلسلة من التفاعلات الكيميائية ،

passing the message down into the cellular nuclei.

ممررةً رسالة إلى نواة الخلية.

There, transcription factors trigger the manufacture of proteins

حيث تقوم عوامل النسخ بتنشيط مصانع البروتين

required to carry out light-dependent processes,

المطلوبة للقيام بالعمليات التي تعتمد على الضوء

like photosynthesis.

كعملية التركيب الضوئي.

These phytochromes not only sense the amount of light the plant receives,

هذه المستقبلات الضوئية لا تتحسس كمية الضوء التي يستقبلها النبات فقط

but can also detect tiny differences

لكنها تستشعر الإختلافات الدقيقة أيضاً

in the distribution of wavelengths the plant takes in.

في توزيع أطول الموجات التي يستقبلها النبات.

With this fine-tuned sensing,

بواسطة هذه الحساسات الدقيقة

phytochromes allow the plant to discern both time,

المستقبلات الضوئية تسمح للنبات بتمييز الوقت

the difference between the middle of the day and the evening,

الفرق بين منتصف الليل ومنتصف النهار

and place, whether it is in direct sunlight or shade,

والمكان ، فيما إذا كانت في مكان تتعرض فيه للشمس مباشرة او الظل.

enabling the plant to match its chemical reactions to its environment.

سامحةً للنبات بالقيام بتفاعلاته بما يلائم مكانه في البيئة المحيطة.

This makes for early risers.

هذه الميكانيكة معدة للنباتات التي تستيقظ باكرا

A few hours before sunrise, a typical plant is already active,

بساعات قليلة قبل شروق الشمس ، يكون النبات النموذجي ناشطاً ،

creating mRNA templates for its photosynthesizing machinery.

منتجاً نماذج MRNA لعملية التركيب الضوئي,

As the phytochromes detect increasing sunlight,

وبينما تتحسس المستقبلات الضوئية الزيادة في الضوء

the plant readies its light-capturing molecules

يجهز النبات جزيئاته لتخزين الضوء

so it can photosynthesize and grow throughout the morning.

ليقوم بالتركيب الضوئي وينمو خلال النهار.

After harvesting their morning light,

بعد حصاد ضوء النهار ،

plants use the rest of the day to build long chains of energy

يستخدم النبات باقي اليوم ليبني سلاسل الطاقة

in the form of glucose polymers, like starch.

على شكل بوليميرات الغلوكوز كالنشاء.

The sun sets, and the day's work is done,

تغرب الشمس ، إنتهى عمل اليوم ،

though a plant is anything but inactive at night.

مع ذلك فإن النبات يكون نشيطاً في الليل.

In the absence of sunlight,

في غياب الشمس ،

they metabolize and grow,

يجري النبات عمليات الإستقلاب وينمو

breaking down the starch from the previous day's energy harvest.

محللاً النشاء الذي حصده من النهار السابق.

Many plants have seasonal rhythms as well.

لمعظم النباتات أنظمة موسمية أيضاً.

As spring melts the winter frost,

بينما يحل الربيع جليد الشتاء ،

phytochromes sense the longer days and increasing light,

تتحسس المستقبلات الزيادة في طول النهار والضوء ،

and a currently unknown mechanism detects the temperature change.

وبميكانيكية لاتزال مجهولة تتحسس التغير في الحرارة.

These systems pass the news throughout the plant

ترسل هذه الأنطمة الأخبار عبر النبات

and make it produce blooming flowers

وتجعلها تنتج أزهاراً متفتحة

in preparation for the pollinators brought out by warmer weather.

لإستعدادها لإستقبال الملقحات التي تخرج في الطقس الدافئ.

Circadian rhythms act as a link between a plant and its environment.

تعمل أنظمة الساعة البيولوجية كوصلة بين النبات والطبيعة.

These oscillations come from the plants themselves.

هذه العمليات المتكررة تنتج من النباتات أنفسها.

Each one has a default rhythm.

كل واحدة على حدة لديها إيقاع إفتراضي.

Even so, these clocks can adapt their oscillations

ومع ذلك ، هذه الساعات يمكنها أن تضبط عملياتها

to environmental changes and cues.

لتوافق تغيرات البيئة وإشاراتها.

On a planet that's in constant flux,

فوق كوكب دائم التغير ،

it's the circadian rhythms that enable a plant to stay true to its schedule

يكون من وظيفة أنظمة الساعة البيولوجية أن أن تبقي النبات مضبوطً لجدول مواعيده

and to keep its own time.

وأن يحافظ على توقيته الخاص.