How plants tell time - Dasha Savage

Jak rośliny rozpoznają dzień i noc - Dasha Savage

Tłumaczenie: Andrzej Bedziak Korekta: Rysia Wand

In the 18th century,

W XVIII wieku

Swedish botanist Carolus Linnaeus designed the flower clock,

szwedzki botanik Karol Linneusz zaprojektował zegar kwiatowy,

a timepiece made of flowering plants

składający się z kwitnących roślin,

that bloom and close at specific times of day.

które otwierały się i zamykały w poszczególnych porach dnia.

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

Plan Linneusza nie był idealny, ale sama idea była słuszna.

Flowers can indeed sense time, after a fashion.

Kwiaty mają rodzaj poczucia czasu.

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

Wilce rozwijają płatki wcześnie rano.

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

Zamykające się grzybienie białe sygnalizują późne popołudnie,

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

a nocne kwiaty, jak wskazuje ich nazwa, rozkwitają tylko po zmroku.

But what gives plants this innate sense of time?

Skąd bierze się to wrodzone poczucie czasu?

It's not just plants, in fact.

Nie tylko kwiaty posiadają tę zdolność.

Many organisms on Earth have a seemingly inherent awareness

Wiele organizmów na ziemi ma naturalną zdolność

of where they are in the day's cycle.

do rozróżniania pór dnia.

That's because of circadian rhythms,

Dzieje się tak dzięki cyklowi dobowemu,

the internal timekeepers that tick away inside many living things.

który posiada wiele żywych organizmów.

Te biologiczne zegary pozwalają żywym organizmom

These biological clocks allow organisms to keep track of time

zachować poczucie czasu i rozróżnić znaki środowiska,

and pick up on environmental cues that help them adapt.

które pozwalają im się przystosować.

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

To bardzo istotne, bo obroty Ziemi sprawiają,

put us in a state of constant flux,

że znajdujemy się w stanie ciągłej zmiany,

although it plays out in a repetitive, predictable way.

choć jest to zmiana powtarzalna i przewidywalna.

Circadian rhythms incorporate various cues

Cykl dobowy obejmuje wiele znaków

to regulate when an organism should wake and sleep,

kontrolujących kiedy organizmy budzą się i śpią,

and perform certain activities.

a kiedy wykonują różne czynności.

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

Światło i temperatura są sygnałami dla roślin uruchamiającymi reakcje

that play out at a molecular scale.

na poziomie molekularnym.

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

Komórki w łodygach, liściach i kwiatach zawierają fitochromy.

tiny molecules that detect light.

Są to niewielkie cząsteczki wykrywające światło.

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

Podczas tego procesu fitochromy inicjują łańcuch reakcji chemicznych,

passing the message down into the cellular nuclei.

przekazując informacje do jądra komórki.

There, transcription factors trigger the manufacture of proteins

W jądrze czynniki transkrypcyjne rozpoczynają produkcję białek

required to carry out light-dependent processes,

potrzebnych do przeprowadzenia reakcji fotochemicznych,

like photosynthesis.

jak fotosyntezy.

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

Fitochromy nie tylko wyczuwają ilość światła, jakie otrzymują rośliny,

but can also detect tiny differences

ale są w stanie wykryć niewielkie różnice

in the distribution of wavelengths the plant takes in.

w podziale długości fal światła, które rośliny otrzymują.

With this fine-tuned sensing,

Dzięki temu dostrojonemu zmysłowi

phytochromes allow the plant to discern both time,

fitochromy pozwalają roślinom rozróżnić dzień od nocy,

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

środek dnia od wieczora

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

oraz to, czy są w słońcu czy w cieniu.

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

Pozwala to roślinom na dopasowanie reakcji chemicznych do środowiska.

This makes for early risers.

Dlatego rośliny należą do "rannych ptaszków".

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

Przeciętna roślina jest aktywna na kilka godzin przed wschodem słońca,

creating mRNA templates for its photosynthesizing machinery.

tworząc matryce MRNA dla mechanizmu fotosyntezy.

As the phytochromes detect increasing sunlight,

Kiedy fitochromy wykrywają światło słoneczne,

the plant readies its light-capturing molecules

rośliny przygotowują molekuły przechwytujące światło,

so it can photosynthesize and grow throughout the morning.

żeby dokonać fotosyntezy i rosnąć przez cały poranek.

After harvesting their morning light,

Po zebraniu porannego światła

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

rośliny wykorzystują resztę dnia na budowę długich łańcuchów energii

in the form of glucose polymers, like starch.

w postaci polimerów glukozy np. skrobi.

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

Kiedy słońce zachodzi, praca jest skończona.

though a plant is anything but inactive at night.

Jednak rośliny wcale nie próżnują w nocy.

In the absence of sunlight,

Pod nieobecność słońca

they metabolize and grow,

rośliny dokonują przemiany materii i rosną,

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

rozkładają wczorajszą skrobię na cząsteczki.

Many plants have seasonal rhythms as well.

Wiele roślin ma też rytm sezonowy.

As spring melts the winter frost,

Kiedy wiosna topi zimowe śniegi,

phytochromes sense the longer days and increasing light,

fitochromy rozpoznają dłuższe dni oraz więcej światła,

and a currently unknown mechanism detects the temperature change.

a ciągle nieznany mechanizm rozpoznaje zmianę temperatury.

These systems pass the news throughout the plant

Te mechanizmy przekazują informacje całej roślinie,

and make it produce blooming flowers

która zaczyna generować kwiaty,

in preparation for the pollinators brought out by warmer weather.

przygotowując się na zapylanie nadchodzące wraz z cieplejszą pogodą.

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

Rytm dobowy służy jako łącze między rośliną a jej środowiskiem.

These oscillations come from the plants themselves.

Te wahania pochodzą od samych roślin.

Each one has a default rhythm.

Każda roślina posiada domyślny rytm.

Even so, these clocks can adapt their oscillations

Mimo to wewnętrzne zegary roślin potrafią przystosować te wahania

to environmental changes and cues.

do zmian i sygnałów środowiska.

On a planet that's in constant flux,

Na planecie ulegającej ciągłym zmianom

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

to rytm dobowy pozwala roślinom trzymać się swojego harmonogramu dnia

and to keep its own time.

i wybijać własny rytm.