Come le piante percepiscono il tempo- Dasha Savage

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Le campanule dischiudono i petali all'alba con una puntualità svizzera.
Una ninfea bianche che si chiude indica che è tardo pomeriggio.
E le belle di notte, come suggerisce il nome, sbocciano solo di notte.
Ma cosa conferisce alle piante questo senso innato del tempo? Dasha Savage spiega come i ritmi cicardiani agiscano da sincronizzatore interno che detta il ritmo sia della flora che della fauna.

Lección de Dasha Savage, animación de Avi Ofer.

Nel XVIII secolo,

il botanico svedese Carolus Linneo
progettò l'orologio floreale,

un orologio costituito da piante

che si aprivano e chiudevano
in precisi momenti della giornata.

Il piano di Linneo non era perfetto,
ma l'idea di fondo era corretta.

I fiori possono indicare l'ora,
se si tengono in conto certi fattori.

Le campanule dischiudono i petali
all'alba con una puntualità svizzera.

Una ninfea bianca che si chiude
indica che è tardo pomeriggio,

E le belle di notte,
come suggerisce il nome,

sbocciano solo di notte.

Ma cosa conferisce alle piante
questo senso innato del tempo?

Non sono solo le piante ad avercelo.

Molti organismi della Terra
sembrano essere intrinsecamente coscienti

di che ora è durante il ciclo diurno.

Ciò è dovuto ai ritmi circadiani,

i sincronizzatori interni che dettano
il ritmo di molti esseri viventi.

Questi orologi biologici
permettono agli organismi

di seguire il tempo

e recuperare i segnali ambientali
che li aiutano ad adattarsi.

Ciò è essenziale, perché le rotazioni
e le rivoluzioni del pianeta

ci segnalano che siamo
in costante movimento,

anche se il modello
è ripetitivo e prevedibile,

I ritmi circadiani incorporano
diversi elementi naturali

che regolano lo stato di sonno
e di veglia di un organismo,

e quando si deve dedicare
a certe attività.

Per le piante,
la luce e la temperatura

sono stimoli
che scatenano reazioni

che si sviluppano su scala molecolare.

Le cellule di steli, foglie
e fiori contengono fitocromi,

piccole molecole che rilevano la luce.

Quando ciò accade, i fitocromi
iniziano una catena di reazioni chimiche,

e passano il messaggio
ai nuclei cellulari.

Lì, i fattori di trascrizione innescano
la produzione delle proteine

richieste nei processi
regolati dalla luce,

come la fotosintesi.

I fitocromi non percepiscono solo
la quantità di luce ricevuta dalla pianta,

ma rilevano inoltre
piccole differenze

nella distribuzione della frequenza
delle lunghezze d'onda di luce visibile.

Con questo rilevamento preciso,

i fitocromi permettono alla pianta
di percepire sia il momento del giorno,

la differenza tra
pieno giorno e sera,

e il luogo, se è esposta
alla luce diretta o in ombra,

permettendo alla pianta di adattare
le reazioni chimiche all'ambiente.

Questo accade alle piante mattiniere.

Poche ore prima dell'alba
una pianta è già attiva,

crea sequenze di MRNA
per attivare la fotosintesi.

Quando i fitocromi rilevano
un aumento di luce solare,

le piante preparano le molecole antenna,
incaricate di catturare la luce,

per sintetizzarla e usarla
per crescere durante la mattinata.

Dopo aver raccolto la luce mattutina,

le piante usano il resto del giorno
per costruire lunghe catene di energia

sotto forma di polimeri
di glucosio, come l'amido.

Il sole tramonta, e la giornata
di lavoro si conclude,

nonostante nessuna pianta
resti inattiva di notte.

In assenza di luce solare,

metabolizzano e crescono

scomponendo l'amido
raccolto con l'energia del giorno.

Molte piante hanno anche
cicli stagionali.

Quando la primavera scioglie
la brina invernale,

i fitocromi percepiscono giorni
più lunghi e notti più brevi

e un meccanismo ancora sconosciuto
rileva i cambiamenti di temperatura.

Questi sistemi passano le informazioni
per tutta la pianta,

facendo sbocciare i fiori

in preparazione per i pollinatori
attratti dal clima mite.

I ritmi circadiani agiscono da
anello tra la pianta e l'ambiente.

Sono le piante stesse
a generare questi cicli,

ed ognuna ha un proprio ritmo.

Nonostante ciò, questi orologi
possono adattare le oscillazioni

ai cambiamenti dell'ambiente.

Su un pianeta
che è in costante movimento,

sono i ritmi circadiani
che permetto a una pianta

di restare fedele al proprio orario

e mantenere il proprio tempo.