How plants tell time - Dasha Savage

Translator: Kelwalin Dhanasarnsombut Reviewer: Tisa Tontiwatkul

In the 18th century,

ในศตวรรษที่ 18

Swedish botanist Carolus Linnaeus designed the flower clock,

นักพฤษศาสตร์ชาวสวีเดน คาโลลาส ลินเนียส ได้ออกแบบนาฬิกาดอกไม้

a timepiece made of flowering plants

ชิ้นงานเกี่ยวกับเวลาที่ทำจากไม้ดอก

that bloom and close at specific times of day.

ที่บานและหุบตามเวลาที่กำหนดไว้ในแต่ละวัน

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

แผนของลินเนียสไม่ได้สมบูรณ์นัก แต่ความคิดพื้นฐานนั้นถูกต้อง

Flowers can indeed sense time, after a fashion.

ดอกไม้สามารถสัมผัสได้ถึงเวลา ตามการออกแบบ

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

ดอกผักบุ้งคลี่กลีบของพวกมัน เหมือนกับลานนาฬิกาในตอนเช้าตรู่

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

ดอกบัวสีขาวหุบดอก เป็นสัญญาณว่า นี่มันบ่ายแก่ๆ แล้ว

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

และดอกชมจันทร์ก็เป็นอย่างที่ชื่อมันบอก คือบานเฉพาะใต้ท้องฟ้ายามค่ำคืน

But what gives plants this innate sense of time?

อะไรที่ทำให้ต้นไม้ มีสัมผัสเรื่องเวลามาตั้งแต่แรก

It's not just plants, in fact.

ความจริงแล้ว ไม่ใช่เฉพาะต้นไม้หรอก

Many organisms on Earth have a seemingly inherent awareness

สิ่งมีชีวิตต่างๆ บนโลก เหมือนจะได้รับการถ่ายทอด

of where they are in the day's cycle.

ในการรับรู้ว่าพวกมัน อยู่ ณ เวลาไหนของวันแล้ว

That's because of circadian rhythms,

นั่นเป็นเพราะว่า เซอร์คาเดียน ริทึม (circadian rhythms)

the internal timekeepers that tick away inside many living things.

ตัวรักษาเวลาภายใน ที่เคาะเวลาในสิ่งมีชีวิตต่างๆ

These biological clocks allow organisms to keep track of time

นาฬิกาธรรมชาติเหล่านี้ อนุญาตให้สิ่งมีชีวิตรับรู้เวลาได้

and pick up on environmental cues that help them adapt.

และรับรู้สัญญาณจากธรรมชาติ ที่ช่วยให้พวกมันปรับตัวได้

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

นั่นมันสำคัญ เพราะว่า การหมุนและการเปลี่ยนแปลงของโลก

put us in a state of constant flux,

ทำให้เราอยู่ในสถานะ ที่เคลื่อนที่อย่างคงที่

although it plays out in a repetitive, predictable way.

แม้ว่าจะเกิดขึ้นซ้ำๆ และคาดเดาได้

Circadian rhythms incorporate various cues

เซอร์คาร์เดียน ริทึม ทำงานร่วมกับสัญญาณต่างๆ

to regulate when an organism should wake and sleep,

ในการควบคุมว่าเมื่อไร สิ่งมีชีวิตควรที่จะหลับหรือตื่น

and perform certain activities.

และทำกิจกรรมต่างๆ

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

สำหรับพืช แสงและอุณหภูมิ เป็นสัญญาณที่กระตุ้นปฏิกิริยา

that play out at a molecular scale.

ที่มีบทบาทในระดับโมเลกุล

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

เซลล์ในก้าน ใบ และดอก มีไฟโตโครม

tiny molecules that detect light.

ซึ่งคือโมเลกุลเล็กๆ ที่ตรวจจับแสง

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

เมื่อมีแสงเกิดขึ้น ไฟโตโครมจะกระตุ้นสายปฏิกิริยาเคมี

passing the message down into the cellular nuclei.

ส่งสัญญาณลงไปยังนิวเคลียสของเซลล์

There, transcription factors trigger the manufacture of proteins

ทรานซ์คริปชัน เฟกเตอร์ จะกระตุ้นการสร้างโปรตีนที่ต้องการ

required to carry out light-dependent processes,

ในกระบวนการที่จำเป็นต้องใช้แสง

like photosynthesis.

เช่น การสังเคราะห์ด้วยแสง (photosynthesis)

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

ไฟโตโครมเหล่านี้ไม่เพียงแต่สัมผัส ปริมาณแสงที่พืชได้รับ

but can also detect tiny differences

แต่มันยังตรวจจับได้ถึงความแตกต่างเพียงเล็กน้อย

in the distribution of wavelengths the plant takes in.

ในการกระจายของความยาวคลื่น ที่พืชรับเข้ามา

With this fine-tuned sensing,

การรับสัญญาณที่ค่อนข้างละเอียดนี้

phytochromes allow the plant to discern both time,

ไฟโตโครมจึงทำให้ให้พืชเข้าใจทั้งเวลา

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

และความแตกต่างของช่วงกลางวันและช่วงเย็น

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

และสถานที่ที่ไม่ว่า จะอยู่ในบริเวณที่มีแสงส่องถึงหรืออยู่ในร่ม

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

พืชก็สามารถที่จะจับคู่ปฏิกิริยาเคมี ที่เข้ากับสิ่งแวดล้อมของมันได้

This makes for early risers.

สิ่งนี้สร้างขึ้นเพื่อสิ่งที่ตื่นเช้า

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

ก่อนดวงอาทิตย์จะขึ้นสักสองสามชั่วโมง พืชบางชนิดก็เริ่มตื่นตัว

creating mRNA templates for its photosynthesizing machinery.

สร้างรูปแบบ MRNA ให้แก่กลไก การสังเคราะห์ด้วยแสงของมัน

As the phytochromes detect increasing sunlight,

เมื่อไฟโตโครมตรวจจับแสงแดดที่เพิ่มขึ้นได้แล้ว

the plant readies its light-capturing molecules

พืชก็เตรียมความพร้อมของโมเลกุลจับแสง

so it can photosynthesize and grow throughout the morning.

เพื่อที่มันจะสามารถสังเคราะห์ด้วยแสง และเติบโตไปตลอดช่วงเช้า

After harvesting their morning light,

หลังจากเก็บเกี่ยวแสงในช่วงเช้าแล้ว

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

พืชจะใช้เวลาที่เหลือสร้างห่วงโซ่พลังงาน

in the form of glucose polymers, like starch.

ในรูปของกลูโคสโพลิเมอร์ เช่น แป้ง

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

เมื่อดวงอาทิตย์ตก งานในช่วงวันก็จบลง

though a plant is anything but inactive at night.

แม้ว่าพืชจะไม่ตื่นตัวในตอนกลางคืน

In the absence of sunlight,

เมื่อไม่มีแสงแดด

they metabolize and grow,

พืชจะเผาผลาญอาหารและเติบโต

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

ย่อยแป้งจากพลังงาน ที่เก็บเกี่ยวได้จากวันก่อนหน้านี้

Many plants have seasonal rhythms as well.

พืชต่างๆ มีจังหวะฤดูกาลเช่นกัน

As spring melts the winter frost,

เมื่อฤดูใบไม้ผลิละลายหิมะฤดูหนาว

phytochromes sense the longer days and increasing light,

ไฟโตโครมก็รับรู้ได้ถึงช่วงวันที่ยาวขึ้น และการเพิ่มขึ้นของแสง

and a currently unknown mechanism detects the temperature change.

และกลไกที่ตอนนี้ยังไม่รู้จักนั้น ได้ ตรวจจับอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงได้

These systems pass the news throughout the plant

ระบบเหล่านี้ส่งสัญญาณไปทุกระบบของพืช

and make it produce blooming flowers

และทำให้ดอกไม้บาน

in preparation for the pollinators brought out by warmer weather.

เพื่อเป็นการเตรียมสำหรับการถ่ายละอองเกสร ที่เกิดขึ้นก่อนที่อากาศจะอบอุ่นมากขึ้น

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

เซอร์คาเดียน ริทึม ทำหน้าที่เป็นเหมือน ตัวเชื่อมระหว่างพืชและสภาพแวดล้อม

These oscillations come from the plants themselves.

จังหวะเหล่านี้เกิดจากการทำงานของพืชเอง

Each one has a default rhythm.

ที่แต่ละอันจะมีจังหวะแตกต่างกันไป

Even so, these clocks can adapt their oscillations

ถึงกระนั้น นาฬิกาเหล่านี้ สามารถปรับการจังหวะของมัน

to environmental changes and cues.

ให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อม และสัญญาณต่างๆ ได้

On a planet that's in constant flux,

ในดาวเคราะห์ที่มีการเคลื่อนไหวอย่างคงที่

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

เซอร์คาเดียน ริทึม จะทำให้พืช ทำงานตามตารางเวลาของมัน

and to keep its own time.

และรักษาเวลาของตัวเองได้