驚かれるかもしれませんが、ヒマワリは地球の自転と太陽が空を東から西に移動するのに合わせて移動するため、そのように呼ばれています。この動きの背後にあるメカニズムは向日性と呼ばれていますが、植物生物学者にとってそれは依然として真の謎のままです。
ジャーナルPLOS Biologyに掲載された研究は、ヒマワリの太陽を追跡する能力が他の植物種の間で知られている光反応に関連している可能性を排除しました。研究者の見解では、黄色い花は太陽光を追跡するために他のいくつかのより複雑なプロセスに依存している可能性があります。
複雑な機構
植物は一か所に根を張っているため、食物を生産するために必要な光が隣の植物によって遮られたり、日陰に置かれたりすると、動くことができなくなります。したがって、いくつかの種は光に向かって移動するために成長または伸長に依存しており、その背後にはいくつかの分子システムがあります。
自然界で最もよく知られている反応は光屈反応と呼ばれ、フォトトロピンと呼ばれるタンパク質が苗木に不均一に当たる青色光を検出し、植物の成長ホルモンが再分配されます。最終的には、これにより彼らは光の方に傾くようになります。このため、植物生物学者は長い間、ヒマワリも同じメカニズムを使って軸を中心に回転していると考えてきました。
太陽を追跡するために、 の頭は茎の東側にもう少し傾き、太陽が昇る方向に位置します。次に、太陽が空を横切るにつれて、その頭は西に移動します。しかし、これまでの研究では、ヒマワリには日の出を予測し、受粉を媒介する昆虫が朝到着する時刻に合わせて花の開花を調整する体内時計が備わっていることが示されています。
新たな調査
ヒマワリの太陽を追跡する能力がどのように機能するかを調査するために、研究者らは 2 つのグループの花を育てました。1 つは実験室で、もう 1 つは屋外のの下で育てました。研究チームは、両方の植物セットが光源にさらされたときにどの遺伝子が活性化されるかを調べようとしました。
屋内のヒマワリは研究室の青色光源に向かって直接成長し、フォトトロピン関連遺伝子を活性化しました。しかし、屋外で栽培され、うなずいている花では、遺伝子発現のパターンが異なっていました。これらのヒマワリでは、茎の一方の側ともう一方の側でフォトトロピン分子に明らかな違いも見られませんでした。
科学者らによると、この研究は、ヒマワリが太陽を追うという目標を達成できるように、光の異なる波長に反応する異なる経路が存在することを示しているという。しかし、向日性に関与する遺伝子はまだ特定されていません。研究室で育てられたヒマワリが屋外での初日から太陽を追跡し始めたため、フォトトロピンはきっぱり除外されました。