How plants tell time - Dasha Savage

Hoe planten klok kijken - Dasha Savage

Vertaald door: Sarah Torfs Nagekeken door: Heleen van Maanen

In the 18th century,

In de 18de eeuw

Swedish botanist Carolus Linnaeus designed the flower clock,

ontwierp de Zweedse botanist Carolus Linnaeus de bloemenklok,

a timepiece made of flowering plants

een uurwerk gemaakt van bloeiende planten

that bloom and close at specific times of day.

die openen en sluiten op specifieke momenten van de dag.

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

Het plan van Linnaeus was niet perfect, maar het idee erachter was juist.

Flowers can indeed sense time, after a fashion.

Bloemen kunnen inderdaad tot op zekere hoogte de tijd aanvoelen.

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

Dagbloemen ontrollen hun blaadjes zoals een uurwerk in het ochtendgloren.

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

Een sluitende witte waterlelie duidt aan dat we in de late namiddag zijn,

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

en maanbloemen, zoals de naam doet raden, bloeien enkel onder de nachtelijke hemel.

But what gives plants this innate sense of time?

Maar hoe komen planten aan dat natuurlijke tijdsgevoel?

It's not just plants, in fact.

Het zijn niet enkel de planten.

Many organisms on Earth have a seemingly inherent awareness

Veel organismen op aarde hebben een schijnbaar natuurlijk bewustzijn

of where they are in the day's cycle.

van waar ze zich bevinden in de dagcyclus.

That's because of circadian rhythms,

Dat komt door circadiane ritmes,

the internal timekeepers that tick away inside many living things.

de innerlijke uurwerken die binnenin veel levende dingen tikken.

These biological clocks allow organisms to keep track of time

Deze biologische klokken zorgen ervoor dat organismen weten hoe laat het is

and pick up on environmental cues that help them adapt.

en natuurlijke aanwijzingen opvangen die hun helpen zich aan te passen.

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

Dat is belangrijk, want de rotaties en omwentelingen van de aarde

put us in a state of constant flux,

plaatsen ons in een toestand van voortdurende verandering,

although it plays out in a repetitive, predictable way.

hoewel die zich uit op een herhalende, voorspelbare manier.

Circadian rhythms incorporate various cues

Circadiane ritmes omvatten verschillende aanwijzingen

to regulate when an organism should wake and sleep,

om te regelen wanneer een organisme slaapt en opstaat,

and perform certain activities.

en bepaalde taken uitvoert.

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

Bij planten zijn licht en temperatuur de aanwijzingen die reacties veroorzaken

that play out at a molecular scale.

die zich op moleculair niveau uiten.

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

De cellen in stengels, bladeren en bloemen bevatten fytochromen,

tiny molecules that detect light.

kleine moleculen die licht opsporen.

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

Wanneer dat gebeurt, starten fytochromen een reeks chemische reacties,

passing the message down into the cellular nuclei.

waarbij ze de boodschap doorgeven aan de celkernen.

There, transcription factors trigger the manufacture of proteins

Daar zetten transcriptiefactoren de aanmaak van proteïnen in gang,

required to carry out light-dependent processes,

nodig om processen uit te voeren die van het licht afhankelijk zijn,

like photosynthesis.

zoals fotosynthese.

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

Deze fotochromen voelen niet enkel hoeveel licht de plant krijgt,

but can also detect tiny differences

maar kunnen ook kleine verschillen waarnemen

in the distribution of wavelengths the plant takes in.

in de distributie van golflengten die de plant opneemt.

With this fine-tuned sensing,

Met dit scherpe waarnemingsvermogen

phytochromes allow the plant to discern both time,

staan fytochromen de plant toe om tijd,

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

het verschil tussen middag en avond,

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

en plaats te onderscheiden, zowel in de zon als in de schaduw,

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

waardoor de plant zijn chemische reacties kan afstemmen op zijn omgeving.

This makes for early risers.

Zo ontstaan de ochtendbloeiers.

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

Enkele uren voor zonsopgang zijn de meeste planten al actief,

creating mRNA templates for its photosynthesizing machinery.

en creëren ze mRNA-patronen voor hun fotosynthetiserende mechanismen.

Zodra de fytochromen sterker wordend zonlicht waarnemen,

As the phytochromes detect increasing sunlight,

the plant readies its light-capturing molecules

bereidt de plant zijn lichtopvangende moleculen voor

so it can photosynthesize and grow throughout the morning.

zodat hij de hele ochtend kan fotosynthetiseren en groeien.

After harvesting their morning light,

Nadat ze hun ochtendlicht binnengehaald hebben,

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

gebruiken planten de rest van de dag om lange ketens van energie te creëren

in the form of glucose polymers, like starch.

in de vorm van glucosepolymeren, zoals zetmeel.

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

De zon gaat onder en het werk van vandaag zit erop.

though a plant is anything but inactive at night.

Toch is een plant 's nachts allesbehalve inactief.

In the absence of sunlight,

Als er geen zonlicht is,

they metabolize and grow,

metaboliseren en groeien ze,

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

door het opgenomen zetmeel van de voorbije dag te verwerken.

Many plants have seasonal rhythms as well.

Veel planten hebben ook seizoenritmes.

Terwijl de voorjaarszon het winterse ijs doet smelten,

As spring melts the winter frost,

phytochromes sense the longer days and increasing light,

worden fytochromen de langere dagen en het toenemende zonlicht gewaar

and a currently unknown mechanism detects the temperature change.

en een tot nog toe onbekend mechanisme voelt de temperatuursverandering.

These systems pass the news throughout the plant

Deze systemen geven het nieuws door aan de plant

and make it produce blooming flowers

waardoor bloemen beginnen te bloeien

in preparation for the pollinators brought out by warmer weather.

in afwachting van de bestuiving die bij warmer weer plaatsvindt.

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

Circadiane ritmes gedragen zich als een schakel tussen plant en omgeving.

These oscillations come from the plants themselves.

Die klokslagen komen vanuit de planten zelf.

Each one has a default rhythm.

Elke plant heeft een standaardritme.

Even so, these clocks can adapt their oscillations

Desondanks kunnen de klokslagen zich aanpassen

to environmental changes and cues.

aan veranderingen en signalen in de omgeving.

On a planet that's in constant flux,

Op een planeet die voortdurend in beweging is,

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

kan een plant zich dankzij het circadiaan ritme

and to keep its own time.

aan zijn tijdsschema houden.