Un girasol anticipa el amanecer, al igual que un gallo antes de comenzar a cantar. Al amanecer, los girasoles miran hacia el este para saludar a los primeros rayos y continuar moviéndose con el sol hasta que se pone en el oeste. Durante la noche, la cabeza de girasol gira hacia atrás para que mire hacia el este al amanecer.
El Dr. Mike Haydon, científico de plantas de la Universidad de Melbourne, dice que los girasoles solo se mueven hasta que se abre el botón floral. En ese punto dejan de bailar todos los días y permanentemente miran hacia el este. «Aquí es donde surge la controversia», dice el Dr. Haydon, de la Facultad de Biociencias. «La gente dice ‘mis girasoles no siguen al sol’. Bueno, si son girasoles abiertos, entonces no lo hacen porque es cuando se han detenido «.
Antes de que los científicos estudiaran el reloj interno de una planta, se utilizó el mito griego de Clytie y Helios para explicar sus movimientos.
Clytie era una ninfa del agua que se enamoró perdidamente de Helios, el dios del sol. Pero Helios tenía ojos para otra mujer e ignoró a Clytie. Lleno de amor no correspondido, Clytie vería a Helios correr su carro por el cielo. Ella no comió ni bebió y después de nueve días de verlo cruzar el cielo, se enraizó en el suelo y se transformó en un girasol.
Dado que helio se refiere al sol y el tropismo se refiere al movimiento, el heliotropismo describe el movimiento que hacen las plantas como los girasoles en relación con el sol. «Ciertamente hay un componente impulsado por el reloj, un ritmo interno o circadiano para esto», dice el Dr. Haydon.
Los experimentos han demostrado que si los girasoles en un campo giran 180 grados, continúan moviéndose durante el día, pero ahora en dirección oeste-este, opuesta al sol. Después de varios días, el girasol se corrige para moverse nuevamente de este a oeste. Durante este tiempo, el girasol reajusta su reloj interno, utilizando una de las señales de arrastre más poderosas: la luz solar.
Tick, tock, el reloj interno
«Las señales externas le recuerdan a la planta qué hora del día es. Se reajusta ligeramente para que su reloj interno coincida con el medio ambiente», dice el Dr. Haydon. Esto es esencial cuando el amanecer cambia en tres minutos o más todos los días, dependiendo de su latitud.
«Este experimento muestra muy claramente que hay un reloj interno que está impulsando el comportamiento de esta planta».
Pero la gran pregunta es si los girasoles realmente siguen al sol o lo harían de todos modos debido a su reloj interno que se activa por la luz solar. «El experimento faltante que respondería a esto es el que mueve los girasoles que crecen bajo el sol a una habitación oscura durante un día más o menos», dice.
En su núcleo, un reloj interno está formado por un conjunto de genes que regulan la expresión del otro. Cada gen se expresa en un momento diferente del día para generar ritmos en el ciclo interno de la planta. Este ritmo interno controla una amplia gama de procesos en la planta, incluidos el metabolismo, el movimiento y el crecimiento.
Entonces el heliotropismo está regulado por un ritmo interno de expresión génica. Pero la mecánica real del movimiento sigue siendo «en gran medida una caja negra … pero sospechamos que las hojas maduras tienen algo que ver ya que el movimiento rítmico se detiene cuando las hojas maduras se cortan», dice el Dr. Haydon.
También sugiere dos posibles mecanismos vistos en otras plantas para explicar esto.
La primera teoría implica el alargamiento celular, que es cómo crece la mayoría de los tallos. Si el crecimiento celular en los lados este y oeste es cíclico y coincide con el movimiento del sol, los tallos de girasol parecerían «seguir» al sol.
Movimiento de agua
La otra es la del movimiento del agua dentro de la planta, conocida como presión de turgencia. El agua se puede distribuir de manera diferente dentro del tallo y estas diferencias en la presión del agua hacen que se curve. Esta distribución de las presiones del agua puede sincronizarse para que los girasoles se curven e imiten los movimientos del sol.
«El apoyo para esto es que el estado del agua del suelo puede afectar si los girasoles se mueven o no. Si está seco, no lo hacen. Si el suelo está anegado, tampoco lo hacen, por lo que sugiere agua el equilibrio es importante «, dice el Dr. Haydon.
Tal como está, los girasoles siguen al sol, pero solo hasta que florecen. El Dr. Haydon dice que no se entiende completamente por qué el movimiento se detiene después de florecer, pero hay dos hipótesis.
«Podría ser simplemente mecánico: a medida que crece la cabeza del girasol, simplemente se vuelve demasiado pesado para que el tallo se mueva», dice. «La otra posibilidad es que esté relacionado con la disminución de la robustez del reloj interno» . Hay evidencia de que los ritmos circadianos se debilitan con la edad, no solo en las plantas sino también en los animales «.
Después de que florece, la mayoría de las personas reconoce la planta como un girasol . Y luego permanece firme mirando el cielo del este, como Clytie esperando que Helios se levante.