Una wakati? Sameer mishra / Shutterstock

Mtu yeyote ambaye amesafiri katika maeneo mengi na kuteseka jet lag itaelewa tu jinsi nguvu yetu saa za kibaolojia ni. Kwa kweli, kila seli katika mwili wa mwanadamu ina saa yake ya Masi, ambayo ina uwezo wa kuzalisha kupanda na kushuka kwa idadi ya protini nyingi ambazo mwili hutengeneza zaidi ya mzunguko wa saa 24. Ubongo una saa kuu ambayo huweka mwili wote katika usawazishaji, ukitumia ishara nyepesi kutoka kwa macho kuweka wakati na mazingira.

Mimea ina mitindo sawa ya circadian ambayo inawasaidia kuelezea wakati wa siku, kuandaa mimea ya usanisinuru kabla ya alfajiri, kuwasha mifumo ya kulinda joto kabla ya sehemu moto zaidi ya siku, na kutoa nekta wakati wachavushaji wana uwezekano wa kutembelea. Na kama kwa wanadamu, kila seli kwenye mmea inaonekana kuwa na saa yake mwenyewe.

Macho na ubongo wetu hutegemea jua ili kuratibu shughuli katika mwili kulingana na wakati wa siku. Yomogi1 / Shutterstock

Lakini tofauti na wanadamu, mimea haina ubongo wa kuweka saa zao zikiwa zimesawazishwa. Kwa hivyo mimea inaratibuje midundo yao ya rununu? Yetu utafiti mpya inaonyesha kwamba seli zote kwenye mmea huratibu kwa njia ya kitu kinachoitwa kujipanga kwa ndani. Hii ni kweli seli za mmea zinawasiliana na wakati wao na seli za jirani, kwa njia sawa na jinsi shule za samaki na makundi ya ndege kuratibu harakati zao kwa kushirikiana na majirani zao.

Utafiti uliopita iligundua kuwa wakati wa saa ni tofauti katika sehemu tofauti za mmea. Tofauti hizi zinaweza kugunduliwa kwa kupima muda wa kilele cha kila siku katika utengenezaji wa protini ya saa katika viungo tofauti. Protini hizi za saa hutengeneza kupunguzwa kwa masaa 24 katika michakato ya kibaolojia.

Kwa mfano, protini za saa zinaamsha utengenezaji wa protini zingine ambazo zinahusika na usanidinolojia katika majani kabla ya alfajiri. Tuliamua kuchunguza saa kwa viungo vyote vikubwa vya mmea ili kutusaidia kuelewa jinsi mimea inavyoratibu muda wao ili kuweka mmea wote uking'ara kwa usawa.

Ni nini hufanya mimea iwe tick

Tuligundua kuwa katika thale cress (Arabidopsis thalianamiche, idadi ya protini za saa hupanda kwa nyakati tofauti katika kila chombo. Viungo, kama majani, mizizi na shina, hupokea ishara tofauti kutoka kwa mazingira-ndogo yao, kama taa na joto, na tumia habari hii kujiwekea kasi yao wenyewe.

Ikiwa midundo katika viungo tofauti iko nje ya usawazishaji, mimea inateseka na aina ya bakia ya ndani ya ndege? Wakati saa za kibinafsi katika viungo tofauti zinafika kwa nyakati tofauti, hii haikusababisha machafuko kamili. Kwa kushangaza, seli zilianza kuunda mifumo ya mawimbi ya anga, ambapo seli za jirani hukaa kwa wakati nyuma kidogo. Ni kama uwanja au wimbi la "Mexico" la mashabiki wa michezo wakisimama baada ya watu karibu nao kuunda mwendo kama wimbi kupitia umati.

Seli za mmea zinawasiliana kati ya majirani zao ili kuratibu wakati. James Locke, Mwandishi alitoa

Kazi yetu inaonyesha kuwa mawimbi haya hutoka kwa tofauti kati ya viungo wakati seli zinaanza kuwasiliana. Wakati idadi ya protini za saa kwenye seli moja hupanda, seli huwasilisha hii kwa majirani zake polepole, ambao hufuata mwongozo wa seli ya kwanza na kutoa protini za saa zaidi pia. Seli hizi basi hufanya vivyo hivyo kwa majirani zao, na kadhalika. Mifumo kama hiyo inaweza kuzingatiwa mahali pengine maumbile. Aina zingine za firefly huunda mifumo ya mawimbi ya anga kama wao linganisha mwangaza wao na majirani zao.

Uamuzi wa mitaa na seli, pamoja na kuashiria kati yao, inaweza kuwa jinsi mimea hufanya maamuzi bila ubongo. Inaruhusu seli katika sehemu tofauti za mmea kufanya maamuzi tofauti juu ya jinsi ya kukua. Seli kwenye shina na mzizi zinaweza kuboresha ukuaji tofauti kwa hali zao za karibu. Shina linaweza kuinama kuelekea mahali ambapo nuru haizuiliki na mizizi inaweza kukua kuelekea maji au mchanga wenye virutubisho zaidi. Inaweza pia kuruhusu mimea kuishi kupoteza viungo kupitia uharibifu au kuliwa na mmea wa mimea.

Hii inaweza kuelezea jinsi mimea ina uwezo wa kuendelea kurekebisha ukuaji na ukuaji wao ili kukabiliana na mabadiliko katika mazingira yao, ambayo wanasayansi huita "plastiki". Kuelewa jinsi mimea hufanya maamuzi sio ya kupendeza tu, itasaidia wanasayansi kuzaliana aina mpya za mmea ambazo zinaweza kujibu mazingira yao yanayobadilika na mabadiliko ya hali ya hewa.

kuhusu Waandishi

Mark Greenwood, Mtafiti wa PhD katika Biolojia ya seli, Chuo Kikuu cha Cambridge na James Locke, Kiongozi wa Kikundi cha Utafiti katika Biolojia ya Mifumo, Chuo Kikuu cha Cambridge

Makala hii imechapishwa tena kutoka Mazungumzo chini ya leseni ya Creative Commons. Soma awali ya makala.

ing