Zonnebloemen hebben een interne klok

Een zonnebloem begint de dag gericht naar het oosten, draait zich in de loop van de dag naar het westen en keert zich ’s nachts terug naar het oosten, klaar voor de zonsopgang. Daarvoor gebruikt ze een interne klok, melden Amerikaanse wetenschappers in Science.

Om zich ervan te vergewissen dat er een interne klok in het spel is, en dat het niet gewoon om een reactie op het licht gaat, deden de onderzoekers een aantal experimenten.

Ze plaatsen potten met zonnebloemen in een serre met constante belichting. Desondanks bleven de zonnebloemen enkele dagen ronddraaien. Vervolgens imiteerden de wetenschappers met de belichting in de serre de beweging van de zon. De planten bleken enkel in staat correct mee te roteren met een natuurlijk lichtregime (bijvoorbeeld 16 uur licht en 8 uur duisternis), maar raakten in de war bij 20 uur licht en 10 uur duisternis. Beide waarnemingen wijzen op een biologische klok die de bewegingen stuurt.

De onderzoekers bestudeerden tot slot de nachtelijke rotatie van de bloemen op verschillende momenten in het jaar. Die verliep snel in de zomer, als de nachten kort zijn, en traag in de langere herfstnachten. De bloemen blijken dus perfect in staat om op de zonsopgang te anticiperen, wat ook een interne klok doet vermoeden.

Warme bloemen

Hoe slagen de zonnebloemen erin te roteren? Om dat te weten te komen, tekenden de onderzoekers stippen op de zonnebloemstengels en filmden die. Vervolgens speelden ze de opnames versneld af en volgden ze de stippen.

Terwijl ze de zon volgen, blijkt de oostelijke kant van de stengel sneller te groeien dan de westelijke kant. ’s Nachts, als de planten opnieuw de andere kant op draaien, groeit de westelijke kant sneller.

Overdag blijkt de oostelijke kant van de stengel sneller te groeien dan de westelijke kant. 's Nachts, als de plant opnieuw de andere kant op draait, groeit de westelijke kant sneller

De wetenschappers identificeerden enkele genen die daarvoor verantwoordelijk lijken: ze komen overdag meer tot expressie aan de zonnekant, en ’s nachts aan de andere kant.

Volgens de onderzoekers zijn in zonnebloemen twee mechanismen aan het werk. Het eerste regelt de groei, op basis van de beschikbare zonne-energie. Het tweede, beïnvloed door de biologische klok van de plant en de richting van het zonlicht, zorgt ervoor dat de stengel ongelijkmatig groeit en zo de zon volgt.

Eens de bloem volgroeit is, blijft ze naar het oosten gericht. Om te onderzoeken waarom dat zo is, plaatsten de wetenschappers zonnebloemen in potten: sommige naar het oosten gericht, andere naar het westen. De oostelijk gerichte bloemen warmden ’s ochtends sneller op, en trokken vijf keer meer bijen aan. Wanneer ze de westelijk gerichte bloemen opwarmden, kregen ook die meer bezoek van insecten. Insecten houden van warme bloemen, en daarom ‘kijkt’ een volwassen zonnebloem naar het oosten. (ddc)