Wie Sonnenblumen sich am Stand der Sonne ausrichten

Eine innere Uhr besitzen viele Organismen. Wie US-Biologen nun herausfanden, tickt auch in Sonnenblumen ein biologischer Zeitgeber. Dieser stellt sicher, dass die Pflanzen ihre Köpfe am Sonnenstand ausrichten.

Sonnenblumen haben eine besondere Eigenschaft. Sie richten ihre Blüten immer zur Sonne aus und schwenken dabei im Tagesverlauf von Ost nach West. Diese Fähigkeit nennt sich Heliotropismus und nur wenige Pflanzen besitzen sie. Wird es Nacht drehen sich die Blüten wieder zurück, um am Morgen erneut nach Osten zu blicken.

"Das Phänomen der nächtlichen Reorientierung der Sonnenblumen hat die Biologin Stacey Harmer schon immer interessiert. Er wollte herausfinden wie es die Blumen schaffen, das richtige Timing und die Richtung des Sonnenaufgangs vorherzusehen.

Bei künstlichem Licht ruhen die Blumen

Gemeinsam mit ihren Kollegen zog Harmer Sonnenblumen in Töpfen auf und stellte sie anschließend auf die Probe. Die Pflanzen durften zunächst tagelang dem natürlichen Sonnenstand folgen und wurden dann ins Gewächshaus gestellt. In diesem gab es jedoch nur eine fixe Lichtquelle, welche immer leuchtete. Trotz dessen behielten die Blumen anfangs ihr Drehmuster bei, bis sie sich schlussendlich zur Lichtquelle hin ausgerichteten.

Mit diesem Versuch konnte Harmer nachweisen, dass die Drehbewegungen der Sonnenblumen auf dem Zusammenspiel zweier Steuermechanismen für das Wachstum basieren. Wobei einer von Photorezeptoren kontrolliert wird und der andere von einer inneren Uhr. Des Weiteren scheinen die beiden Mechanismen miteinander zu interagieren.

Eine Uhr schaltet Gene an und aus

Die innere Uhr der Sonnenblumen schaltet im regelmäßigen Rhythmus bestimmte Gene in den Zellen rund um den Pflanzenstängel an- und ab. Da führt dazu, dass im Laufe des Tages die Zellen erst auf der einen, dann auf der anderen Seite des Stängels stärker wachsen. Durch die darauf folgende Neigungsänderung verändert sich die Stellung der Blüte.

Der Vorteil für dieses Verhalten ligt vermutlich in der besseren Ausnutzung des Sonnenlichtes. Jedenfalls legt das ein weiterer Versuch nahe. Harmer konditionierte eine Gruppe von Sonnenblumen entgegen dem natürlichen Verlauf von Ost nach West. Diese Pflanzen wiesen ein deutlich schlechteres Wachstum gegenüber einer Vergleichsgruppe auf.

Von Blümchen und Bienen – Die Drehung macht sexy

Das Forscherteam machte noch eine weitere Entdeckung. Die Ausrichtung scheint, Auswirkungen auf die Attraktiv der Sonnenblumen für Bienen als Bestäuber zu haben. So wurden Blumen, welche morgens nach Osten blickten, fünf Mal häufiger von Bienen besucht als die Vergleichsgruppe. Grund dafür dürfte sein, dass sich die nach Osten orientierten Blüten schnelle aufwärmen und dadurch möglicherweise mehr Duftstoffe freisetzen. Ob das stimmt will Harmer in weiteren Studien herausfinden.


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