How plants tell time - Dasha Savage

Аудармашы: Nurailym Zainidin Редактор: Bakytgul Salykhova

In the 18th century,

XVIII ғасырда

Swedish botanist Carolus Linnaeus designed the flower clock,

Швед ботанигі Карл Линней гүл сағаты деп аталатын

a timepiece made of flowering plants

уақыт өлшеу құралын ойлап тапты.

that bloom and close at specific times of day.

Линнейдің жоспары мінсіз болмағанымен, оның идеясы дұрыс еді.

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

Гүлдер уақытты да сезіне алады.

Flowers can indeed sense time, after a fashion.

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

Мысалы, таңғы даңқ гүлдері қауызын таңертең ашады.

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

Ақ су лалагүлі жабылған кезде күннің батқанын, кеш болғанын білдіреді,

ай гүлдері болса атына сай түнде ғана ашылады.

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

But what gives plants this innate sense of time?

Бірақ өсімдіктер уақытты қалай сезеді?

It's not just plants, in fact.

Бұл құбылыс тек өсімдіктерге тән емес

Many organisms on Earth have a seemingly inherent awareness

Жер бетіндегі тірі ағзалар тәулік циклі қай жерде тұрғанын

of where they are in the day's cycle.

табиғи түрде сезеді.

That's because of circadian rhythms,

Циркадалық ырғақтарға байланысты

the internal timekeepers that tick away inside many living things.

ішкі уақыт есептегіштер көп тірі организм ішінде жұмыс істеп тұрады.

These biological clocks allow organisms to keep track of time

Бұл биологиялық сағаттар ағзаларға уақытты бақылауға,

and pick up on environmental cues that help them adapt.

сондай-ақ қоршаған орта белгілерін қабылдауға көмектеседі

Бұл маңызды, өйткені жердің күнді айнала қозғалуы

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

put us in a state of constant flux,

бізді үздіксіз өзгерістерге ұшыратады,

although it plays out in a repetitive, predictable way.

дегенмен, өзгерістер қайталанады әрі болжанады.

Циркадтық ырғақтар, ағзаға

Circadian rhythms incorporate various cues

to regulate when an organism should wake and sleep,

қашан оянып, қашан ұйықтау керегін және осындай әрекеттердің уақытын

and perform certain activities.

реттеуге көмектеседі

Өсімдіктер үшін негізгі белгілер – жарық пен температура

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

that play out at a molecular scale.

олар молекулалық процестерді іске қосады.

Сабақ, жапырақ, гүл жасушасында фитохромдар бар.

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

Олар жарықты анықтай алады.

tiny molecules that detect light.

Жарық түскенде фитохромдар химиялық реакция тізбегін бастайды.

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

passing the message down into the cellular nuclei.

Бұл сигнал жасуша ядросына беріледі.

There, transcription factors trigger the manufacture of proteins

Ядрода транскрипция факторлары іске қосылып, ақуыздар түзіледі.

required to carry out light-dependent processes,

Бұл жарыққа тәуелді процестерді жүзеге асырады,

мысалы, фотосинтез.

like photosynthesis.

Фитохромдар өсімдікке түскен жарық мөлшерін ғана емес,

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

сонымен қатар

but can also detect tiny differences

in the distribution of wavelengths the plant takes in.

жарық толқындары таралғандағы өзгерістерді де анықтайды.

With this fine-tuned sensing,

Осы дәл сезімталдықтың арқасында,

phytochromes allow the plant to discern both time,

фитохромдар өсімдікке уақыт пен орынды ажыратуға көмектеседі.

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

өсімдік күндіз бен кеш айырмасын сезіне алады,

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

сондай-ақ тікелей күн сәулесінде немесе көлеңкеде екенін анықтайды

бұл өсімдіктің қоршаған ортада химиялық реакцияны реттеуіне мүмкіндік береді.

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

This makes for early risers.

Бұл ерте тұруға мүмкіндік береді.

Күн шығардан бірнеше сағат бұрын, кез келген өсімдік

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

creating mRNA templates for its photosynthesizing machinery.

фотосинтез жүйесіне қажет мРНҚ үлгісін жасай бастайды.

Фитохромдар күн сәулесінің артуын анықтаған кезде,

As the phytochromes detect increasing sunlight,

the plant readies its light-capturing molecules

өсімдік жарықты сіңіретін молекулаларын дайындайды.

so it can photosynthesize and grow throughout the morning.

Осының арқасында ол таң бойы фотосинтез жасап, өсуін жалғастырады.

After harvesting their morning light,

Таңғы жарық азайғаннан кейін

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

өсімдіктер күннің қалған бөлігін энергияны ұзын тізбектерге айналдыруға жұмсайды,

in the form of glucose polymers, like starch.

ол крахмал тәрізді глюкоза полимерлері түрінде сақталады.

Күн батып, күндізгі жұмыс аяқталса да

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

өсімдік түнде әрекетін жалғастыра береді.

though a plant is anything but inactive at night.

In the absence of sunlight,

Күн сәулесі болмаған кезде,

метаболизм мен өсуін жалғастырып,

they metabolize and grow,

алдыңғы күні жинаған крахмалды ыдыратып, оны энергия көзі қылады.

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

Many plants have seasonal rhythms as well.

Көптеген өсімдіктердің маусымдық ырғақтары да бар.

Көктемде қысқы қар ерігенде

As spring melts the winter frost,

phytochromes sense the longer days and increasing light,

фитохромдар күннің ұзаруы мен жарықтың артқанын сезеді

and a currently unknown mechanism detects the temperature change.

және белгісіз бір механизм температураның өзгергенін анықтайды.

These systems pass the news throughout the plant

Бұл жүйелер өсімдік бойына сигнал таратып,

and make it produce blooming flowers

гүлдің қауыз жаруын қамтамасыз етіп,

in preparation for the pollinators brought out by warmer weather.

жылы ауа райында пайда болатын тозаңдатқыш жәндіктерге дайындайды.

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

Циркад ырғақтары өсімдік пен қоршаған орта арасындағы байланысты қамтамасыз етеді.

These oscillations come from the plants themselves.

Бұл тербелістер өсімдіктен шығады.

Әр өсімдіктің өз ішкі ырғағы болады.

Each one has a default rhythm.

Even so, these clocks can adapt their oscillations

Дегенмен бұл сағаттар сыртқы ортаға бейімделіп,

to environmental changes and cues.

өзгерістерге жауап бере алады.

On a planet that's in constant flux,

Үнемі өзгеріп тұратын жер планетасында,

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

циркад ырғақтары өсімдіктің табиғи ырғағы мен уақыт кестесін

and to keep its own time.

сақтап қалуына көмектеседі.