How plants tell time - Dasha Savage

Translator: Cuong Nguyen Reviewer: Vu-An Phan

In the 18th century,

Vào thế kỉ thứ 18,

Swedish botanist Carolus Linnaeus designed the flower clock,

Nhà thực vật học Thuỵ Điển Carolus Linnaeus thiết kế ra đồng hồ hoa,

a timepiece made of flowering plants

đồng hồ làm từ những cây hoa

that bloom and close at specific times of day.

nở và khép lại vào các thời điểm nhất định trong ngày.

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

kế hoạch của Linnaeus không hoàn hảo, nhưng ý tưởng trong đó lại rất đúng dắn.

Flowers can indeed sense time, after a fashion.

Hoa có cảm nhận về thời gian, ở một chừng mực nào đó.

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

Hoa morning glory nở những cảnh hoa giống như đồng hồ vào mỗi buổi sáng sớm.

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

Hoa súng trắng khép lại báo hiệu đã là chiều muộn.

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

và hoa mặt trăng, như cái tên của nó, chỉ nở vào ban đêm.

But what gives plants this innate sense of time?

Nhưng cái gì đã cho thực vật khả năng cảm nhận thời gian đó?

It's not just plants, in fact.

Thực ra, không chỉ có cây côi.

Many organisms on Earth have a seemingly inherent awareness

Rất nhiều sinh vật trên Trái Đất có cảm nhận dường như được di truyền

of where they are in the day's cycle.

về thời điểm trong một ngày.

That's because of circadian rhythms,

Nó là do nhịp điệu theo ngày,

the internal timekeepers that tick away inside many living things.

chiếc đồng hồ chạy bên trong các sinh vật sống.

These biological clocks allow organisms to keep track of time

Những chiếc đồng hồ sinh học này cho phép sinh vật theo dõi được thời gian

and pick up on environmental cues that help them adapt.

và chọn ra những tín hiệu của môi trường mà giúp chúng thích nghi.

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

Điều này là quan trọng, do sự tự quay và xoay vòng của Trái Đất

put us in a state of constant flux,

đặt chúng ta vào trong trạng thái không ngừng biến đổi,

although it plays out in a repetitive, predictable way.

mặc dù nó xảy ra theo một cách dễ hiểu và có thể đoán trước.

Circadian rhythms incorporate various cues

Nhịp sinh học kết hợp các tín hiệu khác nhau

to regulate when an organism should wake and sleep,

để điều khiển sinh vật khi nào nên thức, nên ngủ,

and perform certain activities.

và thực hiện các hoạt động nhất định.

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

Với thực vật, ánh sáng và nhiệt độ là những dấu hiệu kích hoạt những phản ứng

that play out at a molecular scale.

diễn ra ở cấp độ phân tử.

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

Các tế bào ở thân cây, lá và hoa chứa phytochrome,

tiny molecules that detect light.

những phân tử rất nhỏ phát hiện ánh sáng.

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

Khi điều đó xảy ra, phytochrome gây ra một chuỗi các phản ứng hoá học,

passing the message down into the cellular nuclei.

đưa tín hiệu vào nhân tế bào.

There, transcription factors trigger the manufacture of proteins

Ở đó, sự sao chép lại của các yếu tố kích hoạt việc sản xuất protein

required to carry out light-dependent processes,

cần thiết để thực hiện các quá trình phụ thuộc vào ánh sáng,

like photosynthesis.

như quang hợp.

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

Chất phytochrome không chỉ cảm nhận lượng ánh sáng thực vật nhận được,

but can also detect tiny differences

mà còn phát hiện được sự khác biệt rất nhỏ

in the distribution of wavelengths the plant takes in.

ở bước sóng từ nguồn ánh sáng mà thực vật thu nhận.

With this fine-tuned sensing,

Với 'cảm biến' được tinh chỉnh này,

phytochromes allow the plant to discern both time,

phytochrome cho phép thực vật nhận biết được cả thời gian,

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

sự khác nhau giữa trưa và tối,

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

địa điểm, liệu chúng đang ở dưới ánh mặt trời hay trong bóng dâm,

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

cho phép cây chọn các phản ứng hoá học phù hợp với môi trường.

This makes for early risers.

Điều này giúp ích cho nhưng loài ưa sáng sớm.

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

Vài tiếng trước khi mặt trời mọc, một số loài cây hoạt động,

creating mRNA templates for its photosynthesizing machinery.

tạo nên mạch mẫu MRNA cho cỗ máy quang hợp của chúng.

As the phytochromes detect increasing sunlight,

Khi phytochrome phát hiện sự gia tăng của ánh sáng,

the plant readies its light-capturing molecules

thực vật chuẩn bị các phân tử thu nhận ánh sáng

so it can photosynthesize and grow throughout the morning.

để đó nó có thể quang hợp và phát triển trong suốt buổi sáng.

After harvesting their morning light,

Sau khi thu nhận ánh sáng ban ngày,

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

cây cối sử dụng phần còn lại của ngày để xây dựng chuỗi năng lượng

in the form of glucose polymers, like starch.

dưới dạng chuỗi polyme glucose, như tinh bột.

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

Mặt trời lặn, và công việc một ngày được hoàn thành,

though a plant is anything but inactive at night.

nhưng cây cối cũng không nghỉ ngơi vào đêm.

In the absence of sunlight,

Trong tình trạng thiếu ánh sáng,

they metabolize and grow,

chúng hô hấp và lớn lên,

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

phá vỡ các tinh bột tạo được từ trước.

Many plants have seasonal rhythms as well.

Rất nhiều loài cây cũng có nhịp điệu hoạt động theo mùa.

As spring melts the winter frost,

Khi mùa xuân làm tan chảy băng giá mùa đông

phytochromes sense the longer days and increasing light,

phytochrome cảm nhận được ngày dài hơn, sự gia tăng của ánh sáng,

and a currently unknown mechanism detects the temperature change.

và một cơ chế vẫn chưa được biết đến phát hiện sự thay đổi của nhiệt độ.

These systems pass the news throughout the plant

Những hệ thống này đưa thông tin đến toàn bộ cơ thể thực vật.

and make it produce blooming flowers

và khiến cho cây tạo hoa

in preparation for the pollinators brought out by warmer weather.

để chuẩn bị cho sự thụ phấn nhờ có thời tiết ấm hơn.

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

Nhịp sinh học này liên kết giữa cây với môi trường.

These oscillations come from the plants themselves.

Sự giao động này xuất phát từ chính cây cối.

Each one has a default rhythm.

Mỗi loài cây có một nhịp điệu riêng.

Even so, these clocks can adapt their oscillations

Dù vậy, đồng hồ sinh học cũng điều chỉnh các giao động cho phù hợp

to environmental changes and cues.

với sự thay đổi và tín hiệu của môi trường.

On a planet that's in constant flux,

Trên một hành tinh mà luôn có sự biến đổi

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

Những nhịp điệu đó giúp thực vật sống đúng theo lịch trình

and to keep its own time.

và giữ thời gian riêng của chúng