Как раз в то время, когда птицам пора начинать чирикать, а пчелам жужжать, цветы и деревья каким-то образом знают, что почки на их ветках должны набухнуть, а цветочки раскрыться. Но точный способ, как растения получают «звоночек» о пробуждении после зимнего сна, до недавнего времени был чем-то вроде загадки.
Зачем деревьям волноваться? Общий ответ на этот вопрос таков: есть много ситуаций, когда не следует развиваться до наступления весны. Деревья хотят убедиться, что их почки защищены до начала весны. Возможно, это защитная функция работает на клеточном уровне. Обнаружена особенная молекула в растениях, которая дает им удивительную способность начинать зимний режим и расцветать по расписанию весной.
Изучая ДНК маленького, похожего на капусту растения под названием арабидопсис, ученые обнаружили, что производство специальной молекулы может быть активизировано или остановлено цепочкой генетического материала. Когда растение готовится к зиме, эта молекула не производится, подавляя способность создавать цветы. Но через 20 дней стабильно холодной погоды производство молекулы возобновляется, давая сигнал другому гену прекратить подавление цветения и начать готовиться к весне. Растению нужно еще 10-20 дней для подготовки к более теплой температуре. Если не пройдет 20 дней холодной погоды, молекула не будет производиться, даже если будет краткое повышение показателей термометра.
За миллионы лет эволюции эта молекула, названная COLDAIR, создала что-то вроде клеточной памяти у поколений растений, что позволяет им знать, что месяц зимы пришел и закончился, и теперь они могут начать готовиться к весне.
Генетические цепочки различны для каждого вида растений, но тип памяти-будильника одинаковый. Причиной может быть ранняя эволюция растений. Цветущие растения эволюционировали и изменились 150 миллионов лет назад, когда Земля была совсем другой. В то время наша планета была значительно теплее, а Атлантический океан еще не существовал. Таким образом, растениям со сравнительно недавнего времени приходится сражаться с зимой.
Когда климат планеты меняется быстрее, растениям может быть сложно придерживаться высоких темпов. Например, в случае наступления ранней весны растения, которые раскрываются раньше, могут «разминуться» с насекомыми-опылителями. Для растений этой станет катастрофой, так как его цветки просто замерзнут.
Но пока есть зима, природа и далее будет устанавливать будильник на весеннее время, и растения продолжат просыпаться вовремя.