How plants tell time - Dasha Savage

Як рослини повідомляють час | Даша Севедж

Перекладач: Sofiya Rachkevych Утверджено: Khrystyna Romashko

In the 18th century,

У 18-тому столітті

Swedish botanist Carolus Linnaeus designed the flower clock,

шведський ботанік Карл Лінней створив квітковий годинник,

a timepiece made of flowering plants

в основі якого було цвітіння рослин,

that bloom and close at specific times of day.

а саме те, що квітка розкривається і закривається в певну годину дня.

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

План Ліннея не був ідеальним, але ідея, що стояла за цим, була правильна.

Flowers can indeed sense time, after a fashion.

Квіти направду можуть відчувати час, згідно свого режиму.

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

Вранішні квітки, як за годинником, розкривають свої пелюстки раннього ранку.

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

а згортання білих водяних лілій свідчить про те, що вже пізній вечір.

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

а нічні квіти, як зрозуміло з назви, розквітають лише під нічним небом.

But what gives plants this innate sense of time?

Але що дає рослинам таке вроджене відчуття часу?

It's not just plants, in fact.

І не тільки рослинам, до речі.

Many organisms on Earth have a seemingly inherent awareness

Здається, що багато організмів на землі мають природнє розуміння,

of where they are in the day's cycle.

в якій саме частині циклу дня вони є.

That's because of circadian rhythms,

А все це через циркадні ритми

the internal timekeepers that tick away inside many living things.

внутрішніх годинників, які цокають у багатьох живих істот.

These biological clocks allow organisms to keep track of time

Ці біологічні годинники дозволяють організмам стежити за часом

and pick up on environmental cues that help them adapt.

і вхоплювати зовнішні сигнали, які допомагають їм адаптуватися.

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

Це важливо, тому що обертання планети і частота оборотів

put us in a state of constant flux,

змушують нас постійно перебувати в русі,

although it plays out in a repetitive, predictable way.

хоча це все відбувається циклічно і передбачувано.

Circadian rhythms incorporate various cues

Циркадні ритми об'єднують різні сигнали,

to regulate when an organism should wake and sleep,

щоб регулювати, коли організм має прокидатися, коли спати,

and perform certain activities.

а коли бути активним.

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

Для рослин світло і температура є сигналами, які запускають різні реакції

that play out at a molecular scale.

на молекулярному рівні.

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

Клітини стебла, листків і квіток містять в собі фітохроми -

tiny molecules that detect light.

маленькі молекули, що детектують світло.

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

Коли це відбувається, фітохроми ініціюють ланцюг хімічних реакцій,

passing the message down into the cellular nuclei.

що передають цей сигнал до ядра клітини.

There, transcription factors trigger the manufacture of proteins

Там транскрипційні фактори запускають синтез білків,

required to carry out light-dependent processes,

що відповідають за світлозалежні процеси,

like photosynthesis.

такі як фотосинтез.

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

Фітохроми не тільки сприймають світло в рослинах,

but can also detect tiny differences

вони ще сприймають ту маленьку різницю

in the distribution of wavelengths the plant takes in.

у поширенні довжини хвиль на рослину.

With this fine-tuned sensing,

З цим неймовірно точним відчуттям

phytochromes allow the plant to discern both time,

фітохроми дозволяють рослинам відрізняти різницю в часі

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

між серединою дня та вечором

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

незалежно від місця, під прямим сонцем чи в тіні,

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

дозволяючи рослинам адаптувати власні хімічні реакції відповідно до середовища.

This makes for early risers.

Це стосується тих, що розцвітають найраніше.

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

Така рослина вже є активною за пару годин до сходу сонця,

creating mRNA templates for its photosynthesizing machinery.

і синтезує РНК матрицю для свого фотосинтезуючого апарату.

As the phytochromes detect increasing sunlight,

Коли фітохроми детектують збільшення яскравості світла,

the plant readies its light-capturing molecules

рослина синтезує більше світловловлюючих молекул.

so it can photosynthesize and grow throughout the morning.

Отже вона може синтезувати і рости протягом цілого ранку.

After harvesting their morning light,

Після накопичення вранішнього світла

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

рослини починають синтезувати довгі ланцюги енергії протягом решти частини дня

in the form of glucose polymers, like starch.

у формі полімерів глюкози, наприклад, крохмалю.

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

Заходить сонце і робота завершена,

though a plant is anything but inactive at night.

хоча рослина зовсім не пасивна вночі.

In the absence of sunlight,

За відсутності сонячного світла

they metabolize and grow,

рослина метаболізує і росте,

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

за рахунок розщеплення крохмалю, який вона синтезувала попереднього дня.

Many plants have seasonal rhythms as well.

Багато рослин мають сезонні ритми.

As spring melts the winter frost,

Навесні вони розтають, взимку замерзають,

phytochromes sense the longer days and increasing light,

фітохроми відчувають довші дні і збільшення інтенсивності світла,

and a currently unknown mechanism detects the temperature change.

і наразі ще не відомий їхній механізм детектування зміни температури.

These systems pass the news throughout the plant

Ці системи передають нову інформацію по рослині

and make it produce blooming flowers

і спонукають її створювати бутони квіток

in preparation for the pollinators brought out by warmer weather.

для можливості запилення в теплішу погоду.

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

Циркадні ритми, по суті, є зв'язком між рослиною і навколишнім середовищем.

These oscillations come from the plants themselves.

Ці коливання походять із самої рослини.

Each one has a default rhythm.

Кожне з них має свій окремий ритм.

Even so, these clocks can adapt their oscillations

Навіть більше, ці годинники можуть адаптуватися до коливань

to environmental changes and cues.

змін навколишнього середовища та сигналів.

On a planet that's in constant flux,

На планеті, яка в постійному русі,

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

саме циркадні ритми дозволяють рослинам дотримуватися їхніх графіків

and to keep its own time.

і зберігати свій власний час.