În secolul al XVIII-lea,
botanistul suedez Carolus Linnaeus a proiectat ceasornicul floral,
un ceas făcut din plante cu flori
care înfloresc și se închid în anumite momente ale zilei.
Planul lui Linnaeus nu a fost perfect, dar ideea pe care se baza era corectă.
Florile chiar pot percepe timpul în anumite condiții.
Zorelele își etalează petalele cu precizie de ceasornic în zori de zi.
Un lotus alb care se închide indică o după-amiază târzie
și regina nopții se deschide doar noaptea, după cum sugerează și numele său.
Dar ce anume dă plantelor acest simț înnăscut al timpului?
De fapt, nu doar plantelor li se întâmplă asta.
Multe organisme de pe Pământ par să fie în mod intrinsec conștiente
ce oră este în timpul ciclului diurn.
Aceasta se datorează ritmurilor circadiene,
cronometrul intern care generează ritmul multor organisme vii.
Aceste ceasuri biologice le permit să țină evidența timpului
și le semnalează indicii din mediu care le permit să se adapteze.
Acestea sunt importante
pentru că mișcările de rotație și revoluție ale planetei
ne pun într-o stare dinamică continuă,
cu toate că se desfășoară într-un mod repetitiv și predictibil.
Ritmurile circadiene includ multe indicii
care determină când un organism trebuie să se trezească, să doarmă
sau să efectueze anumite activități.
În cazul plantelor, lumina și temperatura
sunt stimuli care declanșează reacții la nivel molecular.
Celulele din tulpini, frunze și flori conțin fitocromi,
niște molecule mici care detectează lumina.
Când se produce acest lucru, fitocromii inițiază un lanț de reacții chimice,
transmițând mesajul nucleelor celulelor.
Acolo, factorii responsabili de procesul de transcripție
produc proteinele necesare proceselor dependente de lumină,
precum fotosinteza.
Acești fitocromi nu numai că percep
cantitatea de lumină pe care o primește planta,
dar mai pot detecta și mici diferențe
în distribuția frecvențelor lungimilor de undă pe care le primește planta.
Cu acest simț foarte fin,
fitocromii îi permit plantei să perceapă timpul,
să diferențieze între amiază și seară,
și locul, dacă este în bătaia directă a luminii sau la umbră,
permiţându-i plantei să-şi adapteze reacțiile chimice în funcție de mediu.
Așa se întâmplă cu organismele matinale.
Cu câteva ore înaintea răsăritului soarelui, planta e deja activă,
producând șiruri de mARN pentru mecanismul său de fotosinteză.
În timp ce fitocromii detectează o creștere în intensitate a luminii,
planta își pregătește moleculele care captează lumina
pentru fotosinteză și pentru a crește pe parcursul dimineții.
După ce au colectat lumina dimineții,
plantele folosesc restul zilei pentru a construi lanțuri de energie
sub forma polimerilor de glucoză precum amidonul.
Când apune soarele, munca a luat sfârșit,
cu toate că planta nu e deloc inactivă noaptea.
În absența luminii solare, ele metabolizează și cresc,
folosind amidonul produs în timpul zilei.
Multe plante au ritmuri sezoniere.
Când primăvara topește gheața iernii,
fitocromii detectează zilele mai lungi și intensitatea crescută a luminii
și un mecanism încă necunoscut detectează schimbarea temperaturii.
Aceste sisteme transmit informațiile plantei
și o fac să înflorească
pregătindu-se pentru polenizatorii aduși de vremea caldă.
Ritmurile circadiene sunt legătura dintre plantă și mediu.
Aceste oscilații pornesc de la plante.
Fiecare are un ritm implicit.
Chiar și așa, aceste ceasuri își pot adapta oscilațiile
la schimbările de mediu și în funcție de stimuli.
Pe o planetă care se află într-un flux constant,
ritmurile circadiene îi permit plantei
să rămână fidelă propriului program și să-şi mențină ritmul.