「おはようございます！」 満開のひまわりが朝の光を迎えてくれそうです。研究者らは今回、実験を用いて、幼少期に太陽の位置を追跡した後、彼らが常に東を向く理由を明らかにした。朝日に向かう方向は花序の温度を最適化するため、花粉媒介者が引き寄せられ、花粉管の発達とその後の種子収量にプラスの影響を与えます。
ヒマワリは太陽に似ているだけではありません。ヒマワリはその日の光源にこだわることでも知られています。発育中、若い花序は日光の方向に継続的に調整します。朝は東を向き、その後太陽に従います。西に沈むまで。夜が進むにつれて、植物の「顔」は東に向きを変え、サイクルが再び始まります。しかし、植物は成長するとこの向きの変化をやめます。満開になると東のみを向くようになります。カリフォルニア大学デイビス校のステイシー・ハーマー率いる研究チームは、ヒマワリのこの行動が一体何なのかをしばらく研究してきた。
これまでのところ、主に若い植物の動きに焦点が当てられてきました。科学者たちは、日中に太陽を追跡すると、茎の東側が特に強く成長することを示すことができました。しかし、夜になると西側が伸び、向きが東に変わります。これらの成長プロセスは、リズミカルな活動を示す遺伝子の制御下にあるホルモンによって引き起こされます。どうやら、これは花序の発達にとって重要です。この方向の変化が妨げられると、ヒマワリは比較的少ないバイオマスを発達させます。これまでの結果は、成長期の終わり、つまり花が完全に発達し始めるとき、植物を東に向けるプロセスが優勢であることも示しています。
なぜこの方向を見るのでしょうか？
しかし、ひまわりはなぜ満開のときもこの向きのままなのでしょうか？研究者らは現在、これが生殖成功と関係があるという兆候を調査するためにさらなる実験を行っている。彼らは、自然に東向きに咲いた満開のヒマワリと、西向きに傾けた標本を比較しました。彼らは、花粉媒介昆虫の訪問、花序の温度条件、植物の生殖器官の発達と種子の収量を記録しました。
彼らの報告によると、東の方位はミツバチが午前中に訪れるのを促すということが最初に確認されました。どうやらこれが花の暖かさと魅力の増加に関係しているようです。顔に光が当たると、西向きの「後頭部」に放射線を当てるよりも花序が大幅に激しく加熱されます。これは、朝の採餌時にミツバチにとってエネルギー的に有利であることを表しており、それが彼らが文字通り暖かい花に飛ぶ理由である、と科学者たちは説明する。
さらに彼らが報告しているところによると、直射日光は私たちの視界から隠されている花粉媒介者への視覚信号も照射し、花びらの紫外線の痕跡が特に鮮明になるという。ヒマワリはいわゆるヒナギク科の一種であることに注意してください。花びらで囲まれた内部は、実際には数百、場合によっては数千の花で構成されています。
顔に光が当たった生殖成功
研究者らはまた、このセンターでの朝の暖かさが花の発育と生殖の成功にプラスの効果があることを証明することもできた。評価によれば、東向きの植物はより大きく重い種子を生産する傾向があるという。さらに、雄しべは朝早くに花粉を放出しましたが、これは花粉媒介者が飛行を好む時間帯と一致しています。これらの影響は、頭花の温度によって制御されているようです。研究者らが携帯用ヒーターを使用して西向きの頭花を人工的に加熱したところ、東向きの頭花の場合と同様の結果が得られました。
研究者らは、特別な実験的アプローチを用いて、受粉を成功させるための花の向きが重要であることを文書化することもできた。研究者らは、種子はできるが花粉はできない不稔性の雄株を、東か西のどちらかを向いた「通常の」植物で囲んだ。となった。その後、親子鑑定の一種であるジェノタイピングを使用して、東向きの植物からの花粉が西向きの植物からの花粉よりも多くの子孫を生み出すことを示すことができました。 「要するに、ヒマワリの印象的な東向きの背景が明らかになったということです。朝日を見つめることで、より多くの子孫が確実に生まれるのです」とハーマー氏は要約する。
出典: カリフォルニア大学デイビス校、専門記事: New Phytologist、doi: 10.1111/nph.17627
