Einblicke in die inneren Uhren von Pflanzen zeigen, wie sie sich an wechselnde Jahreszeiten anpassen, wodurch Blumen im Frühling blühen.
Universitätsforscher testeten Computermodelle von Gennetzwerken in einer einfachen Kressepflanze, um die Rolle zu bestimmen, die ein Protein namens TOC1 bei der Steuerung dieser täglichen Zyklen spielt.
Das Modell zeigt, wie 12 Gene zusammenarbeiten, um das komplexe Uhrwerk der Pflanze zu betreiben und die Uhr jeden Tag bei Sonnenaufgang und Sonnenuntergang zurückzustellen.
Forscher fanden heraus, dass das TOC1-Protein, das zuvor damit in Verbindung gebracht wurde, Pflanzen beim Aufwachen zu helfen, tatsächlich an der Dämpfung der Genaktivität am Abend beteiligt ist.
Das hilft Pflanzen, nachts zu schlafen.
Widersprüchlicher Befund
"Der 24-Stunden-Rhythmus biologischer Uhren beeinflusst alle Lebewesen, einschließlich Pflanzen, Tiere und Menschen, mit weitreichenden Auswirkungen auf Schlaf, Stoffwechsel und Immunität", sagte Professor Andrew Millar von der School of Biological Sciences.
Die Ergebnisse widersprechen dem, was Wissenschaftler bisher über das Gen und seine Rolle bei der frühmorgendlichen Aktivität verstanden hatten.
Wissenschaftler in Barcelona kamen unabhängig voneinander zu einem ähnlichen Ergebnis wie das Team aus Edinburgh.
Die beiden Studien ebnen den Weg für weitere Forschungen, um zu definieren, wie die Zyklen das Pflanzenwachstum verbessern und es den Pflanzen ermöglichen, sich an unsere sich verändernde Umgebung anzupassen.
Wechsel der Jahreszeiten
Diese internen 24-Stunden-Zyklen - bekannt als zirkadiane Uhren - ermöglichen es Menschen, Tieren und Pflanzen auch, winzige Anpassungen vorzunehmen, wenn sich das Tageslicht ändert, und sich an wechselnde Jahreszeiten anzupassen.
Forscher hoffen, dass ihre Entdeckung sie dem Verständnis anderer saisonaler Rhythmen, die Pflanzen und Menschen beeinflussen, einen Schritt näher bringen wird.
Dazu gehören die Blüte von Grundnahrungsmitteln wie Weizen, Gerste und Reis sowie die Zuchtmuster von Tieren.
"Wir sind jetzt viel besser in der Lage zu verstehen, wie sich dieser komplexe Prozess auf das Leben der Pflanze auswirkt und was passiert, wenn die Rhythmen unterbrochen werden, beispielsweise durch den Klimawandel", sagte Millar.
