במאה ה 18,
הבוטניקאי השבדי קרולוס לינאאוס תכנן שעון פרחים,
שעון שעשוי מצמחים פורחים
שפורחים ונסגרים בזמנים מסויימים ביום.
התוכנית של לינאאוס לא היתה מושלמת, אבל הרעיון מאחוריה היה נכון.
פרחים יכולים באמת לחוש בזמן, אחרי אופנה.
פטוניות פורסות את עלי הכותרת שלהן כמו שעון מוקדם בבוקר.
שושנת מים נסגרת מאותתת שזה אחרי הצהריים המאוחרים,
ונר לילה, כמו שהשם מציע, פורח רק תחת שמי הלילה.
אבל מה נותן לצמחים את התחושה המובנית של זמן?
זה לא רק צמחים למעשה.
להרבה אורגניזמים על כדור הארץ נראה שיש מודעות מובנית
היכן הם נמצאים במחזור היום.
זה בגלל מחזורים ציקדים,
שומרי הזמן הפנימיים שמתקתקים בתוך הרבה דברים חיים.
השעונים הביולוגיים האלה מאפשרים לאורגניזמים לעקוב אחרי הזמן
ולגלות סימנים מהסביבה שעוזרים להם להתאים את עצמם.
זה חשוב, מפני שהסיבובים וההקפות של הפלנטה
שמים אותנו במצב של שינוי מתמיד,
למרות שזה משחק בדרך צפויה וחוזרת.
מחזורים ציקדיים משלבים סימנים שונים
כדי לנטר מתי אורגניזם צריך להתעורר ולישון,
ולבצע פעילויות מסויימות.
לצמחים, אור וטמפרטורה הם הסימנים שמעוררים תגובות
שפועלים בקנה מידה מולקולרי.
התאים בתוך גבעולים, עלים, ופרחים מכילים פוטוכרומים,
מולקולות זעירות שמזהות אור.
כשזה קורה, פיטוכרומים מתחילים שרשרת של תגובות כימיות,
שמעבירות מסרים לתוך הגלעין התאי.
שם, גורמי העתקה מתחילים יצור חלבונים
שדרושים כדי לבצע תהליכים תלויי אור,
כמו פוטוסינטזה.
הפיטוכרומים האלה לא רק חשים את כמות האור שהצמח מקבל,
אלא יכולים גם לזהות הבדלים זעירים
בחלוקה של אורכי גל שהצמח מקבל.
עם חישה מכווננת זו,
פוטוכרומים מאפשרים לצמח לזהות גם את הזמן,
ההבדל בין אמצע היום והערב,
והמיקום, בין אם הוא באור ישיר או בצל,
מה שמאפשר לצמח להתאים את התגובות הכימיות לסביבה שלו.
זה גורם למתעוררים מוקדם.
כמה שעות לפני הזריחה, צמח טיפוסי כבר אקטיבי,
ויוצר תבניות MRNA למנגנון הפוטוסינטזה שלו.
כשהפיטוכרומים מזהים אור שמש גובר,
הצמח מכין את מולקולות קליטת האור שלו
כך שהוא יוכל לעשות פוטוסינטזה ולגדול במהלך הבוקר.
אחרי שלכד את אור הבוקר,
צמחים משתמשים בשאר היום כדי לבנות שרשראות ארוכות של אנרגיה
בצורה של פולימרי גלוקוז, כמו עמילן.
השמש שוקעת, ועבודת היום הסתיימה,
למרות שצמח הוא הכל חוץ מלא פעיל בלילה.
בחוסר אור שמש,
הם עושים מטבוליזציה וגדלים,
שוברים את העמילן מקציר האנרגיה של היום הקודם.
להרבה צמחים יש מחזורים עונתיים גם כן.
כשהאביב ממיס את קיפאון החורף,
פוטוכרומים חשים את הימים הארוכים יותר והאור הגובר,
ומנגנון לא ידוע כרגע מזהה את שינוי הטמפרטורה.
המערכות האלו מעבירות את החדשות דרך הצמח
וגורמות לו לייצר פרחים פורחים
בהכנה למאביקים שהובאו על ידי מזג האויר החם יותר.
מחזורים ציקדיים פועלים כקישור בין צמח והסביבה שלו.
התנודות האלו מגיעות מהצמחים עצמם.
לכל אחד יש קצב ברירת מחדל.
ועדיין, השעונים האלו יכולים להסתגל לתנודות שלהם
לשינויים וסימנים סביבתיים.
על פלנטה שנמצאת בשינוי מתמיד,
אלו המחזורים הציקדיים שמאפשרים לצמח להשאר מותאם ללוח הזמנים שלו
ולשמור על הזמן של עצמו.