איך פרחים יודעים מה השעה?

ורד היקרה,

עוד לא נתקלתי בחרצית שמשתנה בלילה, אבל שמעתי על קרובי משפחה שלה שמשתנים, כלומר נסגרים, או שומטים את עלי הכותרת שלהם כדי להתגונן מהטל או מחרקים ליליים שלא נכללים בתפריט ההאבקה של הצמח. דוגמה בולטת, שמתבלבלת לפעמים עם החרצית, היא החיננית הצהובה־לבנה, הנפוצה במישור החוף. החיננית פוקחת את פרחיה עם עלות השחר, תכונה שהקנתה לה את השם האנגלי "דייזי", כנראה שיבוש המילים Day's Eye. ואכן, החיננית משמרת את הרגליה גם בחדר סגור, ללא מחזורי אור וחושך.

אבל למה להרחיק לכת? גם את תשמרי את מחזור השינה שלך באותו חדר סגור. בלילה תתעייפי ותירדמי, ובבוקר תתעוררי. אנשים סבורים לתומם שהם הולכים לישון כי הגוף שלהם התעייף מעבודת היום הקשה, אבל האמת היא שתירדמי בערך באותה השעה גם אם תרבצי כל היום במיטה. לא מתעייפים מאובדן אנרגיה. מתעייפים כשהשעון הפנימי אומר שהגיע הזמן.

חרציות | צילום: אלעד גרשגורן

השעון הפנימי הזה, בן 24 השעות, התפתח באינספור יצורים. הוא לא נראה כמו שעון קיר, אבל זה שעון לכל דבר, עם מנגנון גשמי שעשוי מאבני היסוד הבסיסיות של החיים. התא החי אינו אלא בית חרושת לחלבונים. הוראות ההרכבה נמצאות בדנ"א, אך ההחלטה מה להרכיב ומתי נשלטת בידי שלל גורמים חיצוניים, שחלקם חלבונים בעצמם. וזה כל מה שנדרש כדי לבנות שעון.

זה נראה בערך כך: התא מייצר חלבון מסוג מיוחד, נקרא לו "חלבון א'". הריכוז של א' הולך ועולה, עד שמתישהו, בכמות מספקת, הוא גורם לתא להפסיק לייצר אותו ולעבור לייצר חלבון אחר, נקרא לו "חלבון ב'". וכשהריכוז של ב' מגיע לשיא הוא מורה לתא לעצור ולחזור לייצר את א'. וחוזר חלילה. כמו מטוטלת. כדי לדעת מה השעה, הגוף צריך רק למדוד את ריכוז החלבונים.

המערכת האמיתית הרבה יותר מסובכת, ומערבת יותר גנים ויותר חלבונים, אך הרעיון הכללי זהה: התא מודד את התפוקה של עצמו כדי לדעת כמה זמן עבר.

השעון הזה לא מדויק במיוחד, ומובן שגם אורך היום והלילה משתנים מעונה לעונה וממקום למקום, אז צריך לעדכן אותו בהתאם לאותות חיצוניים. האות העיקרי הוא אור השמש: כשהוא פוגע בעין שלנו, או בעלי החיננית, הוא גורם לתאים לייצר קצת יותר מחלבון אחד ופחות מהאחר, ובכך מעכב או מאיץ טיפה את מחוגי השעון הפנימי. זה עובד נהדר בשינויים קטנים, אבל כשאת טסה לקצה השני של העולם זה עושה לך ג'ט לג. בואי נראה מה יהיה המצב בעוד כמה מיליוני שנות אבולוציה.

שאלות לבלדד השוחי: askbildad@calcalist.co.il