تضبط النباتات ساعتها البيولوجية في المساء للتأكد من أن لديها طاقة كافية للبقاء على قيد الحياة طوال الليل، وفقاً لدراسة جديدة من جامعة يورك حيث حدد الخبراء إشارة أيضية تستخدمها النباتات لضبط "إنذار وقت النوم".
يعتقد الباحثون أن الإشارة الأيضية التي تم تحديدها حديثاً تُعلم النبات بكمية السكر المتوفرة عند الغسق حتى يتمكن النبات من ضبط التمثيل الغذائي للبقاء على قيد الحياة ليلاً.
تستخدم النباتات ضوء الشمس لإنتاج السكر من خلال عملية التمثيل الضوئي، ويتم تخزين السكر للحصول على الطاقة خلال ساعات الليل، ومن الأهمية بمكان أن تكون النباتات قادرة على توقع مدة هذه الساعات المظلمة حتى لا تنفذ طاقتها.
يعتمد توقع شروق الشمس وتقدير مدة الليل على إيقاع الساعة البيولوجية، وهي دورة مدتها 24 ساعة وهي جزء من ساعة الجسم الداخلية.
وقال الدكتور مايك هايدون: "نعتقد أن إشارة التمثيل الغذائي هذه تعمل بدلاً من ضبط المنبه قبل النوم لضمان بقاء النبات، يجب على النباتات تنسيق عملية التمثيل الغذائي الضوئي مع البيئة اليومية وتكييف علم وظائف الأعضاء الإيقاعي والتطوري لمطابقة توافر الكربون."
وللتحقيق في كيفية تغيير السكريات للساعة البيولوجية، قام الباحثون بتعديل إمدادات السكر لبعض الشتلات وقياس التعبير الجيني، حيث ركزوا على مجموعة من الجينات التي ينظمها المركب الكيميائي الفائق الأكسيد، المرتبط بالنشاط الأيضي.
تنشط معظم هذه الجينات في المساء، بما في ذلك تلك التي تنظم الساعة البيولوجية، وعندما منع الخبراء إنتاج الفائق الأكسيد، تم أيضاً منع التأثيرات المسائية للسكر على جينات الساعة اليومية.
وقال البروفيسور إيان غراهام: "إن التمييز بين تأثيرات الضوء والسكريات في الخلايا الضوئية يمثل تحدياً صعباً، تشير بياناتنا إلى دور جديد للأكسيد الفائق كإشارة إيقاعية مرتبطة بالسكر تعمل في المساء وتؤثر على التعبير الجيني اليومي ونموه."