Wetenschappers hebben een nieuwe theorie voorgesteld die verklaart hoe planten hun interne klokken coördineren met de cycli van licht en duisternis in hun omgeving. Deze theorie, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Plants, suggereert dat planten een combinatie van lichtgevoelige eiwitten en calciumsignalering kunnen gebruiken om hun circadiane ritmes te reguleren.

Circadiaanse ritmes zijn 24-uurscycli van biologische activiteit die in veel organismen, waaronder planten, voorkomen. In planten controleren circadiane ritmes een verscheidenheid aan processen, zoals fotosynthese, bladbeweging en bloei. Deze ritmes zijn essentieel voor planten om zich aan te passen aan de veranderende omgeving en om te overleven.

Het traditionele model van hoe planten hun circadiane ritme reguleren, omvat een eiwit dat fytochroom wordt genoemd. Fytochroom is een lichtgevoelig eiwit dat planten helpt de lengte van dag en nacht waar te nemen. Wanneer fytochroom licht detecteert, veroorzaakt het een reeks reacties die leiden tot de expressie van genen die betrokken zijn bij circadiane ritmes.

Het traditionele model kan echter niet alle aspecten van het circadiane ritme bij planten volledig verklaren. Er wordt bijvoorbeeld niet uitgelegd hoe planten hun biologische ritme gesynchroniseerd kunnen houden, zelfs als ze worden blootgesteld aan veranderende lichtomstandigheden.

De nieuwe theorie voorgesteld door wetenschappers van de Universiteit van Californië, Davis, suggereert dat planten een combinatie van fytochroom- en calciumsignalering kunnen gebruiken om hun circadiane ritmes te reguleren. Calciumsignalering is een proces waarbij cellen met elkaar communiceren met behulp van calciumionen.

De onderzoekers ontdekten dat wanneer planten werden blootgesteld aan licht, er een toename was van de calciumsignalering in hun bladeren. Deze toename in calciumsignalering ging gepaard met de activering van genen die betrokken zijn bij circadiane ritmes.

De onderzoekers ontdekten ook dat planten die geen calciumsignalen konden produceren, hun circadiane ritmes niet gesynchroniseerd konden houden. Dit suggereert dat calciumsignalering essentieel is voor de regulatie van circadiane ritmes in planten.

De nieuwe theorie biedt een uitgebreider inzicht in hoe planten hun circadiane ritmes reguleren. Het suggereert dat planten een combinatie van lichtgevoelige eiwitten en calciumsignalering gebruiken om hun interne klokken te coördineren met de cycli van licht en duisternis in hun omgeving.