How plants tell time - Dasha Savage

Fordító: Anna Majosi Lektor: Peter Pallos

In the 18th century,

A 18. században

Swedish botanist Carolus Linnaeus designed the flower clock,

Carolus Linnaeus svéd botanikus virágórát,

a timepiece made of flowering plants

virágzó növényekből álló időjelzőt tervezett,

that bloom and close at specific times of day.

amelyek meghatározott napszakokban nyitják és zárják virágjukat.

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

Linnaeus terve bár nem volt tökéletes, de alapelképzelése helyes volt.

A virágok bizonyos értelemben valóban érzékelik az időt.

Flowers can indeed sense time, after a fashion.

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

A hajnalkák kora reggel óramű pontossággal bontogatják szirmaikat.

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

A becsukódó fehér tündérrózsa jelzi, hogy késő délután van.

A holdvirágok, ahogy nevük is utal rá, csak az éjszakai égbolt alatt nyílnak.

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

But what gives plants this innate sense of time?

De mi adja a növények természetes időérzékét?

It's not just plants, in fact.

Valójában nem csak a növényekről van szó.

Many organisms on Earth have a seemingly inherent awareness

Sok földi élőlénynek magától értetődő,

of where they are in the day's cycle.

hogy tudja, hol tart a napi ciklusban.

That's because of circadian rhythms,

Ennek oka a cirkadián ritmus,

the internal timekeepers that tick away inside many living things.

a belső időmérő, amely sok élőlényben ketyeg.

These biological clocks allow organisms to keep track of time

Az élőlények e biológiai órákkal mérik az időt,

and pick up on environmental cues that help them adapt.

érzékelik a környezeti jelzéseket, amelyek elősegítik alkalmazkodásukat.

Ez fontos, mert bolygónk mozgása miatt állandó változásban élünk,

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

put us in a state of constant flux,

although it plays out in a repetitive, predictable way.

bár ez ismétlődő, kiszámítható módon játszódik le.

A cirkadián ritmus jelzésekkel szabályozza,

Circadian rhythms incorporate various cues

to regulate when an organism should wake and sleep,

hogy a szervezet mikor ébredjen és mikor aludjon,

and perform certain activities.

illetve mikor végezzen bizonyos tevékenységeket.

A növényeknek a fény és a hőmérséklet olyan jelzések,

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

amelyek molekuláris szintű reakciókat váltanak ki.

that play out at a molecular scale.

A szárak, levelek és virágok sejtjei

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

fitokrómokat, kis fényérzékelő molekulákat tartalmaznak.

tiny molecules that detect light.

Fény hatására a fitokrómok kémiai reakciók sorozatát indítják el,

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

passing the message down into the cellular nuclei.

és az üzenetet a sejtmagokba továbbítják.

There, transcription factors trigger the manufacture of proteins

Ott transzkripciós faktorok, fehérjék előállítását indítják be,

required to carry out light-dependent processes,

amelyek a fénytől függő folyamatokhoz, például a fotoszintézishez szükségesek.

like photosynthesis.

A fitokrómok nemcsak a növény által kapott fény mennyiségét érzékelik,

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

hanem képesek érzékelni

but can also detect tiny differences

a növény által befogadott hullámhosszok eloszlásában mutatkozó különbségeket is.

in the distribution of wavelengths the plant takes in.

With this fine-tuned sensing,

Ezzel a finomhangolt érzékeléssel

phytochromes allow the plant to discern both time,

a fitokrómok teszik lehetővé, hogy a növény megkülönböztesse az időt –

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

a nap közepe és az este közötti különbséget –

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

és a helyet – hogy közvetlen napfényben vagy árnyékban van-e –,

azaz hogy reakcióit a növény a környezetéhez igazíthassa.

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

This makes for early risers.

Ez korán kelőket eredményez.

Néhány órával napkelte előtt egy tipikus növény már tevékeny,

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

creating mRNA templates for its photosynthesizing machinery.

mRNS sablonokat hoz létre a fotoszintetizáló gépezetnek.

Ahogy a fitokrómok a növekvő napfényt érzékelik,

As the phytochromes detect increasing sunlight,

the plant readies its light-capturing molecules

a növény felkészíti fényelnyelő molekuláit,

so it can photosynthesize and grow throughout the morning.

hogy egész délelőtt fotoszintetizálni és növekedni tudjon.

After harvesting their morning light,

A növények a reggeli fény begyűjtése után

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

a nap hátralévő részében hosszú energialáncokat építenek

in the form of glucose polymers, like starch.

glükózpolimerek, például keményítő formájában.

A Nap lenyugszik, és a nappali munka befejeződik,

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

bár a növény éjszaka sem tétlenkedik.

though a plant is anything but inactive at night.

In the absence of sunlight,

Napfény hiányában

anyagcserét folytat és növekszik,

they metabolize and grow,

lebontva az előző napi energiafelvételből származó keményítőt.

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

Many plants have seasonal rhythms as well.

Sok növénynek szezonális ritmusa is van.

Ahogy a tavasz megolvasztja a téli fagyot,

As spring melts the winter frost,

phytochromes sense the longer days and increasing light,

a fitokrómok érzékelik a hosszabb nappalokat és a növekvő fényt,

and a currently unknown mechanism detects the temperature change.

és egy jelenleg ismeretlen mechanizmus érzékeli a hőmérsékletváltozást.

These systems pass the news throughout the plant

Ezek a rendszerek az egész növényben továbbítják a híreket,

and make it produce blooming flowers

és viruló virágokat hoznak létre,

in preparation for the pollinators brought out by warmer weather.

hogy felkészüljenek a melegebb időjárás által előcsalogatott beporzókra.

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

A cirkadián ritmus a növény és környezete közötti kapcsolatként működik.

These oscillations come from the plants themselves.

Ezek a mozgások maguktól a növényektől származnak.

Mindnek alapértelmezett ritmusa van.

Each one has a default rhythm.

Even so, these clocks can adapt their oscillations

Ezek az órák így is képesek ingadozásaikat

to environmental changes and cues.

a környezeti változásokhoz és jelzésekhez igazítani.

On a planet that's in constant flux,

Állandóan változó bolygónkon a növényeknek

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

a cirkadián ritmus teszi lehetővé,

hogy hűek maradjanak a saját ritmusukhoz

and to keep its own time.

és a saját idejüket kövessék.