الساعات البيولوجية والاستجابات الموسمية

يتزامن إزهار معظم النباتات مع التغيرات الموسمية مما يسمح للنباتات بالإنبات خلال الظروف المثالية. كيف تحس النباتات بالوقت والتغيرات الموسمية؟حافظات الوقت الداخلية تسمى الساعات البيولوجية تحس بالتغيرات البيئية مثل تغير مستويات الضوء. تسمح الساعات البيولوجية للنباتات بأن تتبع بشكل منتظم إيقاع الساعة البيولوجية يومياًودورات السلوك الساعية-24.

تستخدم النباتات أيضاًالساعات البيولوجية للاستجابة للتغيرات الموسمية. أحد الآليات التي من خلالها تستجيب النباتات لتغير المواسم هو نظام الفيتوكروم. الفيتو كرومات هي مستقبلات حساسة للضوء.

أحد وظائفها الكثيرة في النباتات هي اكتشاف تغير المواسم. تقوم الفيتوكرومات بهذا العمل عن طريق قياس طول النهار أو فترة الضوء. إن قدرة الفيتوكرومات على تنظيم الدورية الضوئية والاستجابات البيولوجية للفترة الضوئية،يعتمد على نقل فترتها المحفزة ضوئيا بين شكلين متحولين فيما بينهما-Pr غير النشط وال Pfr النشط الفيتوكرومات يتم تكوينها في الظلام في شكل Pr غير النشط الخاص بها في سيتوبلازم النبات خلال النهار،يمتص Pr الضوء الأحمر من أشعة الشمس ويحوله سريعاًالى شكله Pfr النشط بيولوجياًيمكن Pfr أن ينشط الجزيئات السيتوبلازمية أو ينقل الصبغة للنوية وينظم التعبير الجيني.

في الليل،تنخفض مستويات Pfr في الخلايا النباتية بسبب عودة الظلام ببطء لل Pfr إلى Pr أو تحطيم Pfr عن طريق الإنزيمات. خلال ليالي الشتاء الطويلة،يمكن أن تنخفض مستويات Pfr في الخلايا النباتية بشكل كامل بسبب سطوع الشمس إذا كانت الليالي أقصر،كما هي في فصل الربيع يمكن أن تبقى كمية كبيرة من Pfr عند شروق الشمس تسمح نسبة Pr إلى Pfr عند الفجر للنباتات بتحديد طول دورة النهار-الليل. ولأن مستويات Pfr تذبذب بتغير الفصول فإن مستويات أعلى من Pfr يمكن أن ينشّط النباتات التي تزهر خلال مواسم ذات الأيام الأطول في حين أن مستويات أقل من Pfr ضرورية لتنشيط النباتات التي تزهر خلال الأيام القصيرة.

التفاعلات بين نظام الفيتوكروم والساعة البيولوجية يمكن النباتات لقياس الأطوال النسبية لليالي والأيام النهارية على طول السنة ويزامن أنشطتها مع المواسم.