ในศตวรรษที่ 18
นักพฤษศาสตร์ชาวสวีเดน คาโลลาส ลินเนียส ได้ออกแบบนาฬิกาดอกไม้
ชิ้นงานเกี่ยวกับเวลาที่ทำจากไม้ดอก
ที่บานและหุบตามเวลาที่กำหนดไว้ในแต่ละวัน
แผนของลินเนียสไม่ได้สมบูรณ์นัก แต่ความคิดพื้นฐานนั้นถูกต้อง
ดอกไม้สามารถสัมผัสได้ถึงเวลา ตามการออกแบบ
ดอกผักบุ้งคลี่กลีบของพวกมัน เหมือนกับลานนาฬิกาในตอนเช้าตรู่
ดอกบัวสีขาวหุบดอก เป็นสัญญาณว่า นี่มันบ่ายแก่ๆ แล้ว
และดอกชมจันทร์ก็เป็นอย่างที่ชื่อมันบอก คือบานเฉพาะใต้ท้องฟ้ายามค่ำคืน
อะไรที่ทำให้ต้นไม้ มีสัมผัสเรื่องเวลามาตั้งแต่แรก
ความจริงแล้ว ไม่ใช่เฉพาะต้นไม้หรอก
สิ่งมีชีวิตต่างๆ บนโลก เหมือนจะได้รับการถ่ายทอด
ในการรับรู้ว่าพวกมัน อยู่ ณ เวลาไหนของวันแล้ว
นั่นเป็นเพราะว่า เซอร์คาเดียน ริทึม (circadian rhythms)
ตัวรักษาเวลาภายใน ที่เคาะเวลาในสิ่งมีชีวิตต่างๆ
นาฬิกาธรรมชาติเหล่านี้ อนุญาตให้สิ่งมีชีวิตรับรู้เวลาได้
และรับรู้สัญญาณจากธรรมชาติ ที่ช่วยให้พวกมันปรับตัวได้
นั่นมันสำคัญ เพราะว่า การหมุนและการเปลี่ยนแปลงของโลก
ทำให้เราอยู่ในสถานะ ที่เคลื่อนที่อย่างคงที่
แม้ว่าจะเกิดขึ้นซ้ำๆ และคาดเดาได้
เซอร์คาร์เดียน ริทึม ทำงานร่วมกับสัญญาณต่างๆ
ในการควบคุมว่าเมื่อไร สิ่งมีชีวิตควรที่จะหลับหรือตื่น
และทำกิจกรรมต่างๆ
สำหรับพืช แสงและอุณหภูมิ เป็นสัญญาณที่กระตุ้นปฏิกิริยา
ที่มีบทบาทในระดับโมเลกุล
เซลล์ในก้าน ใบ และดอก มีไฟโตโครม
ซึ่งคือโมเลกุลเล็กๆ ที่ตรวจจับแสง
เมื่อมีแสงเกิดขึ้น ไฟโตโครมจะกระตุ้นสายปฏิกิริยาเคมี
ส่งสัญญาณลงไปยังนิวเคลียสของเซลล์
ทรานซ์คริปชัน เฟกเตอร์ จะกระตุ้นการสร้างโปรตีนที่ต้องการ
ในกระบวนการที่จำเป็นต้องใช้แสง
เช่น การสังเคราะห์ด้วยแสง (photosynthesis)
ไฟโตโครมเหล่านี้ไม่เพียงแต่สัมผัส ปริมาณแสงที่พืชได้รับ
แต่มันยังตรวจจับได้ถึงความแตกต่างเพียงเล็กน้อย
ในการกระจายของความยาวคลื่น ที่พืชรับเข้ามา
การรับสัญญาณที่ค่อนข้างละเอียดนี้
ไฟโตโครมจึงทำให้ให้พืชเข้าใจทั้งเวลา
และความแตกต่างของช่วงกลางวันและช่วงเย็น
และสถานที่ที่ไม่ว่า จะอยู่ในบริเวณที่มีแสงส่องถึงหรืออยู่ในร่ม
พืชก็สามารถที่จะจับคู่ปฏิกิริยาเคมี ที่เข้ากับสิ่งแวดล้อมของมันได้
สิ่งนี้สร้างขึ้นเพื่อสิ่งที่ตื่นเช้า
ก่อนดวงอาทิตย์จะขึ้นสักสองสามชั่วโมง พืชบางชนิดก็เริ่มตื่นตัว
สร้างรูปแบบ MRNA ให้แก่กลไก การสังเคราะห์ด้วยแสงของมัน
เมื่อไฟโตโครมตรวจจับแสงแดดที่เพิ่มขึ้นได้แล้ว
พืชก็เตรียมความพร้อมของโมเลกุลจับแสง
เพื่อที่มันจะสามารถสังเคราะห์ด้วยแสง และเติบโตไปตลอดช่วงเช้า
หลังจากเก็บเกี่ยวแสงในช่วงเช้าแล้ว
พืชจะใช้เวลาที่เหลือสร้างห่วงโซ่พลังงาน
ในรูปของกลูโคสโพลิเมอร์ เช่น แป้ง
เมื่อดวงอาทิตย์ตก งานในช่วงวันก็จบลง
แม้ว่าพืชจะไม่ตื่นตัวในตอนกลางคืน
เมื่อไม่มีแสงแดด
พืชจะเผาผลาญอาหารและเติบโต
ย่อยแป้งจากพลังงาน ที่เก็บเกี่ยวได้จากวันก่อนหน้านี้
พืชต่างๆ มีจังหวะฤดูกาลเช่นกัน
เมื่อฤดูใบไม้ผลิละลายหิมะฤดูหนาว
ไฟโตโครมก็รับรู้ได้ถึงช่วงวันที่ยาวขึ้น และการเพิ่มขึ้นของแสง
และกลไกที่ตอนนี้ยังไม่รู้จักนั้น ได้ ตรวจจับอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงได้
ระบบเหล่านี้ส่งสัญญาณไปทุกระบบของพืช
และทำให้ดอกไม้บาน
เพื่อเป็นการเตรียมสำหรับการถ่ายละอองเกสร ที่เกิดขึ้นก่อนที่อากาศจะอบอุ่นมากขึ้น
เซอร์คาเดียน ริทึม ทำหน้าที่เป็นเหมือน ตัวเชื่อมระหว่างพืชและสภาพแวดล้อม
จังหวะเหล่านี้เกิดจากการทำงานของพืชเอง
ที่แต่ละอันจะมีจังหวะแตกต่างกันไป
ถึงกระนั้น นาฬิกาเหล่านี้ สามารถปรับการจังหวะของมัน
ให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อม และสัญญาณต่างๆ ได้
ในดาวเคราะห์ที่มีการเคลื่อนไหวอย่างคงที่
เซอร์คาเดียน ริทึม จะทำให้พืช ทำงานตามตารางเวลาของมัน
และรักษาเวลาของตัวเองได้