Op 21 augustus, 2017, ongeveer 215 miljoen Amerikaanse volwassenen keken naar een van de meest dramatische gebeurtenissen in de natuur:een totale zonsverduistering. Echter, het grootste deel van het land kon slechts een gedeeltelijke zonsverduistering zien. Het pad van de totale zonsverduistering was een strook van slechts 70 mijl breed, boog over het land van Oregon naar South Carolina.

De Universiteit van Missouri-Columbia ligt direct op dat pad van totaliteit. Wetenschappers daar wisten dat ze een kans van een keer in een generatie hadden om te bestuderen hoe een totale zonsverduistering planten beïnvloedt. Tijdens het evenement, er zou 45 minuten geleidelijk afnemend licht zijn. De temperaturen zouden ook dalen. De volgende zou een totale zonsverduistering van twee minuten en 36 seconden zijn:een periode zo donker als de nacht en merkbaar koeler. Licht en warmte zouden dan geleidelijk terugkeren.

Tim Reinbott en collega's van het South Farm Research Center van de universiteit waren benieuwd hoe planten zouden reageren als nachtelijke omstandigheden de dag zouden onderbreken. Zouden bladeren zich opvouwen voor de nacht? Zouden planten meer reageren op de verandering in licht of de verandering in temperatuur? Zouden verschillende soorten planten anders reageren?

"We vroegen ons af of planten een circadiaans ritme hadden - wat betekent dat ze hebben gevoeld wanneer zonsop- en zonsondergang zijn en een interne klok hebben ontwikkeld, los van het waarnemen van veranderingen in licht, "Zei Reinbott. "Dus als we de totaliteit van de zonsverduistering midden op de dag hebben, zouden ze zelfs reageren?"

Het team koos ervoor om vier soorten planten met verschillende gewoonten te observeren:

• Mimosa's sluiten hun bladeren 's nachts en wanneer ze worden aangeraakt.
• Oxalis (paarse klaver) sluiten hun bladeren en vouwen 's nachts hun bloemen.
• Door droogte gestresste sojabonen vouwen hun bladeren overdag op en openen ze 's nachts.
• Door droogte gestresste maïs krult overdag en ontkrult 's nachts.

Het onderzoeksteam bereidde twee mimosaplanten van tevoren voor door ze 72 uur aan licht of 72 uur duisternis bloot te stellen. Eén mimosa werd blootgesteld aan een normale licht/donkercyclus.

De uiteenlopende resultaten hebben de onderzoekers voor interessante vragen gesteld.

Reinbott meldde, "De gewone mimosa reageerde op de zonsverduistering door zijn bladeren te sluiten, net als bij zonsondergang. Maar toen we de mimosaplanten voor het eerst aan 72 uur licht of donker blootstelden, ze reageerden niet op de eclips." Reinbott denkt dat het komt doordat het lichtspectrum, waarvan sommige niet waarneembaar zijn voor het menselijk oog, veranderingen hadden waarop de planten mogelijk hebben gereageerd. "We hebben gegevens die kleine verschillen in het lichtspectrum laten zien tijdens totaliteit en zonsondergang. Mogelijk verloren die planten die werden blootgesteld aan 72 uur licht of duisternis een deel van hun fotoreceptoren voor een van deze golflengten (blauw en rood/verrood)."

De oxalis reageerde heel anders. Het was een warme dag, dus de oxalisbladeren werden opgevouwen om blootstelling aan de zon te verminderen en water vast te houden. Toen de zonsverduistering begon, de oxalisbladeren gingen open. Nadat de totaliteit voorbij was, de bladeren gingen weer dicht. Maar de oxalis vouwde zijn bloemen niet zoals in de schemering. "Dit laat zien dat ze een circadiaans ritme hebben en niet voor de gek werden gehouden door de verandering in het licht van de eclips. Ze reageerden alleen op de temperatuurverandering, ’ concludeerde Reinbott.

De door droogte gestresste maïs veranderde niet zichtbaar veel als reactie op de zonsverduistering. Door droogte gestresste sojabonen ontvouwden zich tijdens de zonsverduistering en vouwden daarna weer op, maar het was onduidelijk of dit te wijten was aan de temperatuurverandering of de lichtverandering. Deze sojabonen gedroegen zich tijdens de totaliteit hetzelfde als bij zonsondergang, waaruit blijkt dat ze geen circadiaans ritme hadden.

Reinbott kijkt uit naar de volgende totale zonsverduistering over hetzelfde gebied in slechts zeven jaar. In 2024 willen Reinbott en zijn team de fotosynthese en waterhuishouding van planten onder de loep nemen. Ze hopen ook meer te weten te komen over de rol van het lichtspectrum en wat het circadiane ritme in planten triggert.