Во время коротких зимних дней неуютно чувствуют себя не только люди. У растений также существуют физиологические механизмы «внутренних часов», работа которых связана с годовым солнечным циклом.

Для исследования «внутренних часов» ученые использовали внешне очень скромное растение — резуховидку Таля (Arabidopsis thaliana), при всей своей невзрачности очень распространенное: ареал его обитания охватывает всю Евразию и Северную Африку, от Шотландии до Японии, от Камчатки до Марокко. Проследив за циклическими годовыми изменениями в активности растения, ученые составили компьютерную модель, описывающую работу его «внутренних часов». Она-то и позволила показать, как изменения продолжительности светового дня влияет на жизнь представителей соседнего с нами царства.

Оказалось, что все устроено не так просто. Были выделены гены, вовлеченные в создание и регуляцию внутренних (циркадных) ритмов у растения. Активность этих генов меняется, циклически «пульсируя» в течение суток и лет. Их «пульсация» определяется и продолжительностью светового дня — в свою очередь, оказывая влияние на практически все процессы, проходящие в растении, например, запуск цветения.

Показано, что эти управляющие гены работают в сложном взаимодействии друг с другом, подобно прекрасно сыгранному оркестру. Ученым даже удалось установить, какую «партию» они играют, запуская то же цветение в ответ на наступление дней подходящей продолжительности.

Все это — отнюдь не пустой интерес устаревших ботаников. Человечество по‑прежнему зависит от растений, как основном источнике пищи, и, возможно, более чем когда-либо: резкий рост населения земли ставит перед селекционерами особенно серьезные задачи по выведению более эффективных, стойких и ценных сортов. И понимание того, что и как определяет эти параметры на самом глубоком уровне, — первый шаг к возможностям контроля за ними.

Между тем, циркадные ритмы оказывают непосредственное влияние и на каждого из нас. Ночью нас тянет спать, а днем — наоборот. В нас тоже непрерывно звучит целая биохимическая симфония, и первую скрипку в ней играет одна небольшая молекула. Читайте об этом: «Молекула времени».

По пресс-релизу University of Warwick