How plants tell time - Dasha Savage

Translator: soheila Jafari Reviewer: Farnaz Saghafi

In the 18th century,

در قرن هجدهم میلادی،

Swedish botanist Carolus Linnaeus designed the flower clock,

گیاه شناس سوئدی کارل لینه Carolus Linnaeus طراحی ساعت گل را انجام داد

a timepiece made of flowering plants

نوعی ساعت ساخته شده از گیاهان گلدار است

that bloom and close at specific times of day.

که گل آن در زمان های خاصی از روز، باز و بسته می شود.

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

طرح لینه بی نقص نبود اما ایده پشت آن درست بود.

Flowers can indeed sense time, after a fashion.

گل ها می تواند زمان را بطریقی حس کنند.

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

نیلوفرهای رونده گلبرگ‌هایش را مانند یک ماشین ساعت در اول صبح می‌گشایند.

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

بسته شدن نیلوفرهای آبی نشانۀ اواخر بعد از ظهر می‌باشد،

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

گل ماه از نامش پیداست که فقط در آسمان شب، باز می شود.

But what gives plants this innate sense of time?

چه چیزی به گیاهان امکان حس زمان را می دهد؟

It's not just plants, in fact.

البته این تنها گیاهان نیستند که چنین حسی دارند.

Many organisms on Earth have a seemingly inherent awareness

بسیاری از موجودات زنده ی روی زمین آگاهی غریزی از

of where they are in the day's cycle.

زمان فعلی در چرخه روز دارند.

That's because of circadian rhythms,

دلیلش این است چرخه شبانه روزی است

the internal timekeepers that tick away inside many living things.

ساعت داخلی که در بدن بسیاری از موجودات تیک تیک می کند.

These biological clocks allow organisms to keep track of time

این ساعت های بیولوژیکی اجازه می دهند که موجودات زنده زمان را دنبال کنند و

and pick up on environmental cues that help them adapt.

نشانه‌های زیست محیطی که در سازگاری به آنها کمک می‌کند را دنبال نمایند.

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

این موضوع بخاطر گردش شبانه روزی کره زمین و تغییر و تحولات وابسته به آن

put us in a state of constant flux,

که آن را در یک تغییرات پی‌ در پی دايمی قرار می‌دهد، حائز اهمیت است،

although it plays out in a repetitive, predictable way.

گرچه این در یک مسیر قابل پیش بینی تکراری عمل می‌کند.

Circadian rhythms incorporate various cues

چرخه شبانه روزی با علل مختلفی با هم می‌پیوندند

to regulate when an organism should wake and sleep,

تا زمان خواب و بیداری و انجام فعالیت های معین

and perform certain activities.

در موجودات را تنظیم کنند.

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

نور و گرما در گیاهان موجب واکنش‌هایی

that play out at a molecular scale.

در سطح سلولی می شود.

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

سلول‌های ساقه‌ها، برگ‌ها، و گل‌ها دارای فیتوکروم‌ها هستند،

tiny molecules that detect light.

مولکول های کوچکی که نور را تشخیص می دهد.

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

هنگامی که نور و گرما حضور دارند، فیتوکروم‌ها زنجیره ای از واکنش‌های شیمیایی را شروع می‌کنند،

passing the message down into the cellular nuclei.

پیام‌ها را به هسته‌سلول‌ها انتقال می‌دهند.

There, transcription factors trigger the manufacture of proteins

در آنجا عوامل بازسازی شروع به تولید پروتئین‌ها می‌کنند

required to carry out light-dependent processes,

که مورد نیازفرآیندهای وابسته به نور هستند،

like photosynthesis.

مانند فتوسنتز.

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

فتوکروم‌ها نه تنها میزان نوری که گیاه دریافت می‌کند را حس می‌کنند،

but can also detect tiny differences

بلکه همچنین می‌تواند تفاوت های بسیار کوچک

in the distribution of wavelengths the plant takes in.

در توزیع طول موجی که گیاه دریافت می کند را تشخیص دهند.

With this fine-tuned sensing,

با این سنجش دقیق

phytochromes allow the plant to discern both time,

فتوکروم‌ها به‌ گیاه اجازه می‌دهند تا هم زمان

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

یعنی تفاوت بین وسط روز و غروب،

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

و هم مکان ، یعنی قرار داشتن در نورمستقیم آفتاب یا سایه را تشخیص دهد،

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

و گیاه بتواند واکنش‌های شیمیایی را با محیط مطابقت دهد.

This makes for early risers.

این برای سحر خیزان ساخته می‌شود.

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

چند ساعت قبل از طلوع خورشید، یک گیاه عادی فعال شده است،

creating mRNA templates for its photosynthesizing machinery.

و شروع به تولید الگوهای MRNA (آران‌ای پیام‌رسان) برای ماشین فتوسنتز می‌کند.

As the phytochromes detect increasing sunlight,

همانطور که فتوکروم‌ها نور خورشید بیشتری را دریافت می‌کنند

the plant readies its light-capturing molecules

گیاه مولکول‌های دریافت کننده نور خود را آماده می‌کند

so it can photosynthesize and grow throughout the morning.

تا بتواند فتوسنتزکرده و درطول صبح رشد کند.

After harvesting their morning light,

بعد از جمع آوری نور صبح،

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

گیاهان بقیه روز را صرف ساخت زنجیره‌ای طولانی از انرژی

in the form of glucose polymers, like starch.

به شکل گلوکز پلیمری، مانند نشاسته می کنند.

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

در غروب افتاب، کار روزانه تمام می‌شود،

though a plant is anything but inactive at night.

و گیاه در شب غیر فعال می‌شود.

In the absence of sunlight,

در نبود نور خورشید،

they metabolize and grow,

متابولیسم و رشد کرده،

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

نشاسته‌های حاصل از جمع آوری انرژی روز قبل را می‌شکنند.

Many plants have seasonal rhythms as well.

خیلی از گیاهان چرخه فصلی نیز دارند.

As spring melts the winter frost,

در بهار که یخ‌های زمستان آب می‌شود،

phytochromes sense the longer days and increasing light,

فتوکروم‌ها روزهای طولانی‌تر و نور بیشتر را تشخیص می‌دهند،

and a currently unknown mechanism detects the temperature change.

و یک مکانیزم که هنوز ناشناخته‌ است تغییر دما را تشخیص می‌دهد.

These systems pass the news throughout the plant

این سیستم‌ها خبر را به تمام گیاه می رساند

and make it produce blooming flowers

و باعث می‌شود که گیاه گل بدهد

in preparation for the pollinators brought out by warmer weather.

و برای گردافشانی از طریق هوای گرم آماده شود.

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

چرخه شبانه‌روزی ارتباط بین یک گیاه و محیط زیست آن را برقرار می‌سازد.

These oscillations come from the plants themselves.

این نواسانات از خود گیاه نیز نشات می‌گیرد.

Each one has a default rhythm.

هر یک از آنها چرخه از پیش تعریف شده ای نیز دارند.

Even so, these clocks can adapt their oscillations

حتی این ساعت‌ها می‌توانند نوسانات خودشان را

to environmental changes and cues.

با تغییرات محیط تنظیم کنند.

On a planet that's in constant flux,

در سیاره‌ای که تغییرات پی در پی دائمی رخ می دهد،

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

چرخه شبانه‌روزی، گیاهانش را قادر می‌سازد تا برنامه درست

and to keep its own time.

و زمان خود‌شان را نگه دارند.