How plants tell time - Dasha Savage

Μετάφραση: Toula Papapantou Επιμέλεια: Stefanos Reppas

In the 18th century,

Τον 18ο αιώνα,

Swedish botanist Carolus Linnaeus designed the flower clock,

ο Σουηδός βοτανολόγος Κάρολος Λινναίος σχεδίασε το ρολόι λουλουδιών,

a timepiece made of flowering plants

ένα ρολόι φτιαγμένο από φυτά

that bloom and close at specific times of day.

που ανθούν και κλείνουν συγκεκριμένες ώρες της ημέρας.

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

Το σχέδιο του δεν ήταν τέλειο, η ιδέα όμως πίσω από αυτό ήταν σωστή.

Πράγματι, τα λουλούδια νιώθουν το χρόνο, κατά έναν τρόπο.

Flowers can indeed sense time, after a fashion.

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

Τα χωνάκια ξεδιπλώνουν τα πέταλά τους ακριβώς την ίδια ώρα νωρίς το πρωί.

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

Ένα νούφαρο που κλείνει δείχνει ότι είναι αργά το απόγευμα

και τα φεγγαρολούλουδα, όπως δηλώνει το όνομα τους, ανθούν μόνο τη νύχτα.

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

But what gives plants this innate sense of time?

Τι δίνει όμως στα φυτά την εσωτερική αίσθηση του χρόνου;

It's not just plants, in fact.

Βέβαια, δεν είναι μόνο τα φυτά.

Many organisms on Earth have a seemingly inherent awareness

Πολλοί οργανισμοί στη γη έχουν έμφυτη επίγνωση

of where they are in the day's cycle.

της θέσης τους στον κύκλο της ημέρας.

That's because of circadian rhythms,

Αυτό οφείλεται στους κιρκαδικούς ρυθμούς,

the internal timekeepers that tick away inside many living things.

τους εσωτερικούς ρυθμιστές χρόνου

που χτυπούν μέσα σε πολλούς ζωντανούς οργανισμούς.

These biological clocks allow organisms to keep track of time

Με αυτά τα βιολογικά ρολόγια οι οργανισμοί συγχρονίζονται

and pick up on environmental cues that help them adapt.

και λαμβάνουν περιβαλλοντικά σήματα που τους βοηθούν να προσαρμοστούν.

Αυτό είναι σημαντικό διότι οι περιστροφές του πλανήτη

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

put us in a state of constant flux,

μας βάζουν σε μια κατάσταση συνεχούς ροής,

although it plays out in a repetitive, predictable way.

με ωστόσο προβλέψιμο και επαναλαμβανόμενο τρόπο.

Οι κιρκαδικοι ρυθμοί ενσωματώνουν διάφορα σήματα

Circadian rhythms incorporate various cues

to regulate when an organism should wake and sleep,

που ρυθμίζουν το πότε ένας οργανισμός πρέπει να ξυπνά και να κοιμάται

and perform certain activities.

και να εκτελεί ορισμένες δραστηριότητες.

Για τα φυτά το φως και η θερμοκρασία είναι σήματα που ενεργοποιούν αντιδράσεις

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

that play out at a molecular scale.

που γίνονται σε μοριακή κλίμακα.

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

Τα κύτταρα των βλαστών, των φύλλων και των λουλουδιών περιέχουν φυτοχρώματα,

μικροσκοπικά κύτταρα που εντοπίζουν φως.

tiny molecules that detect light.

Όταν συμβαίνει αυτό, τα φυτοχρώματα ξεκινούν

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

μια αλυσίδα χημικών αντιδράσεων,

passing the message down into the cellular nuclei.

περνώντας το μήνυμα στους κυτταρικούς πυρήνες.

There, transcription factors trigger the manufacture of proteins

Εκεί, παράγοντες μεταγραφής πυροδοτούν την κατασκευή πρωτεϊνών

required to carry out light-dependent processes,

που χρειάζονται για τη διεκπεραίωση διαδικασιών που εξαρτώνται από φως,

like photosynthesis.

όπως η φωτοσύνθεση.

Αυτά τα φυτοχρώματα, όχι μόνο νιώθουν την ποσότητα φωτός που δέχεται το φυτό,

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

but can also detect tiny differences

αλλά μπορούν να εντοπίζουν τις ελάχιστες διαφορές

in the distribution of wavelengths the plant takes in.

στην κατανομή των μηκών κύματος που δέχονται τα φυτά.

With this fine-tuned sensing,

Με αυτό το τέλειο αισθητήρα,

phytochromes allow the plant to discern both time,

τα φυτοχρώματα επιτρέπουν στο φυτό να διακρίνει το χρόνο,

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

τη διαφορά ανάμεσα στο μεσημέρι και το απόγευμα,

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

και τον φυτοχώρο, είτε είναι στο άμεσο ηλιακό φως είτε στη σκιά,

ώστε να προσαρμόσει τις χημικές αντιδράσεις του προς το περιβάλλον του.

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

This makes for early risers.

Αυτό αφορά τους πρωινούς τύπους.

Λίγες ώρες πριν την ανατολή του ήλιου, ένα τυπικό φυτό είναι ήδη ενεργό,

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

creating mRNA templates for its photosynthesizing machinery.

δημιουργώντας αλυσίδες mRNA για το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης.

Καθώς τα φυτόχρωματα ερευνούν το αυξανόμενο ηλιακό φως,

As the phytochromes detect increasing sunlight,

the plant readies its light-capturing molecules

το φυτό προετοιμάζει τα μόρια που συλλαμβάνουν το φως

so it can photosynthesize and grow throughout the morning.

ώστε να κάνει φωτοσύνθεση και να ανθίζει όλο το πρωί.

After harvesting their morning light,

Αφού συλλέξουν το πρωινό φως τους,

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

τα φυτά χρησιμοποιούν την υπόλοιπη μέρα για να φτιάξουν μακρές αλυσίδες ενέργειας

in the form of glucose polymers, like starch.

στη μορφή των πολυμερών γλυκόζης, όπως το άμυλο.

Με τη δύση του ήλιου, η δουλειά της ημέρας έχει γίνει,

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

αν και ένα φυτό δεν μένει ανενεργό τη νύχτα.

though a plant is anything but inactive at night.

In the absence of sunlight,

Χωρίς ηλιακό φως,

they metabolize and grow,

μεταβολίζονται και αναπτύσσονται,

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

διασπώντας το άμυλο από τη συλλογή ενέργειας της προηγούμενης ημέρας.

Many plants have seasonal rhythms as well.

Πολλά φυτά έχουν επίσης εποχιακούς ρυθμούς.

As spring melts the winter frost,

Καθώς η άνοιξη λιώνει το χειμωνιάτικο πάγο,

phytochromes sense the longer days and increasing light,

τα φυτοχρώματα αισθάνονται

τις μεγαλύτερες ημέρες και το αυξανόμενο φως

and a currently unknown mechanism detects the temperature change.

και ένας άγνωστος μηχανισμός

ανιχνεύει την αλλαγή θερμοκρασίας.

These systems pass the news throughout the plant

Αυτά τα συστήματα μεταφέρουν τις πληροφορίες σε όλο το φυτό

and make it produce blooming flowers

και το αναγκάζουν να παράγει άνθη

in preparation for the pollinators brought out by warmer weather.

σε προετοιμασία για τους επικονιαστές που φέρνει ο θερμός καιρός.

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

Οι κιρκαδικοί ρυθμοί λειτουργούν

ως σύνδεσμος ανάμεσα στο φυτό και το περιβάλλον του.

These oscillations come from the plants themselves.

Αυτές οι ταλαντώσεις προέρχονται από τα ίδια τα φυτά.

Το καθένα έχει έναν προκαθορισμένο ρυθμό.

Each one has a default rhythm.

Even so, these clocks can adapt their oscillations

Ακόμη και έτσι, αυτά τα ρολόγια μπορούν να προσαρμόσουν τις ταλαντώσεις τους

to environmental changes and cues.

σε περιβαλλοντικές αλλαγές και σήματα.

On a planet that's in constant flux,

Σ' έναν πλανήτη που είναι σε συνεχή ροή

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

οι κιρκαδικοί ρυθμοί επιτρέπουν στο φυτό να μείνει πιστό στο πρόγραμμά του

and to keep its own time.

και να κρατά το δικό του χρόνο.