Er formørkelse lig nat i plantelivet? Forskere tester planternes rytmer under solformørkelse

Den 21. august, 2017, omkring 215 millioner amerikanske voksne så en af ​​naturens mest dramatiske begivenheder:en total solformørkelse. Imidlertid, det meste af landet kunne kun se en delvis formørkelse. Stien til den totale formørkelse var en strimmel, der kun var 30 km bred, arcing over hele landet fra Oregon til South Carolina.

University of Missouri-Columbia ligger direkte på denne vej til totalitet. Forskere der vidste, at de havde en gang i en-generation mulighed for at studere, hvordan en total formørkelse påvirker planter. Under arrangementet, der ville være 45 minutter med gradvist faldende lys. Temperaturerne ville også falde. Næste ville være to minutter og 36 sekunder med total formørkelse:et spænd så mørkt som natten og mærkbart køligere. Lys og varme ville derefter gradvist vende tilbage.

Tim Reinbott og kolleger ved universitetets South Farm Research Center var nysgerrige efter at se, hvordan planter ville reagere, når natforholdene afbrød dagen. Ville blade foldes op om natten? Ville planter reagere mere på lysændringen eller temperaturændringen? Ville forskellige slags planter reagere forskelligt?

"Vi spekulerede på, om planter havde en døgnrytme - hvilket betyder, at de har mærket, når solopgang og solnedgang er og har udviklet et internt ur, adskilt fra at fornemme ændringer i lys, "Sagde Reinbott." Så når vi har en total formørkelse midt på dagen, ville de overhovedet reagere? "

Holdet valgte at observere fire plantetyper med forskellige vaner:

• Mimosa lukker deres blade om natten og når de røres.
• Oxalis (lilla kløver) lukker deres blade og folder deres blomster om natten.
• Tørkebelastede sojabønner folder deres blade op i løbet af dagen og åbner dem om natten.
• Tørkebelastede majskrøller i løbet af dagen og ukrøller om natten.

Forskergruppen forberedte to mimosa -planter på forhånd ved at udsætte dem for enten 72 timers lys eller 72 timers mørke. En mimosa blev udsat for en normal lys/mørk cyklus.

De varierede resultater har efterladt forskerne med interessante spørgsmål.

Reinbott rapporterede, "Den almindelige mimosa reagerede på formørkelsen ved at lukke sine blade, ligesom ved solnedgang. Men da vi først udsatte mimosa -planterne for 72 timers lys eller mørke, de reagerede ikke på formørkelsen. "Reinbott tror, ​​det kan være fordi lysspektret, hvoraf nogle er uopdagelige for det menneskelige øje, havde ændringer planterne kan have reageret på. "Vi har data, der viser små forskelle i lysspektret under totalitet og solnedgang. Muligvis mistede de planter, der blev udsat for 72 timers lys eller mørke, nogle af deres fotoreceptorer for en af ​​disse bølgelængder (blå og rød/langt rød)."

Oxalierne reagerede meget forskelligt. Det var en varm dag, så oxalisbladene blev foldet op for at reducere solens eksponering og beholde vand. Da formørkelsen startede, oxalisbladene åbnede sig. Efter at helheden passerede, bladene lukkede igen. Men oxalierne foldede ikke sine blomster, som de gør i skumringen. "Dette viser, at de har en døgnrytme og ikke blev narret af ændringen i lyset fra formørkelsen. De reagerede kun på temperaturændringen, "Afsluttede Reinbott.

Den tørkebelastede majs ændrede sig ikke synligt meget som reaktion på formørkelsen. Tørkebelastede sojabønner foldede sig ud under formørkelsen og foldede derefter op igen bagefter, men det var uklart, om dette skyldtes temperaturændringen eller lysændringen. Disse sojabønner opførte sig det samme under helheden, som de gør ved solnedgang, viser, at de ikke havde en døgnrytme.

Reinbott ser frem til den næste totale formørkelse over det samme område om bare syv år. I 2024 ønsker Reinbott og hans team at se nærmere på plantes fotosyntese og vandforvaltning. De håber også at lære mere om lysspektrets rolle og hvad der udløser døgnrytmen i planter.