Nieskończenie fascynujące są dla niektórych badaczy tajemnice biologicznych rytmów, które nadal są nie do końca zgłębione. Zespół z Zakładu Biofizyki na Wydziale Biologii i Nauk o Ziemi Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej, pracujący na trzech grantach KBN, jest jednym z takich grup dociekliwych naukowców. Kluczowe pytanie, które stawiają sobie w swoich badaniach, brzmi: „Ile trwa doba?”
Zakład Biofizyki jest obecnie podzielony na dwie grupy badawcze. Jedna z nich zyskała miano „sekcji rytmicznej” i skupia się na badaniu reakcji roślin na różnego rodzaju bodźce. W ich laboratorium zlokalizowanym w suterenie „starego BiNoZ-u” to prof. Tadeusz Zawadzki, szef „sekcji rytmicznej”, decyduje o długości doby. Aktualnie wynosi ona 16 godzin, choć niedawno przeprowadzano eksperyment z dobą trwającą aż 32 godziny.
Wszystkie te „eksperymenty” mają jeden główny cel – sprawdzić, czy słoneczniki hodowane w laboratorium mają zakodowany w swoich genach 24-godzinny rytm dobowy, czy może ich rytm biologiczny jest uzależniony jedynie od bieżących warunków. W czasie badań naukowcy zauważyli, że rośliny, poza ruchami będącymi reakcją na bodźce (np. rozwijanie płatków kwiatów na światło słoneczne czy zwijanie liści pod wpływem wysokiej temperatury), wykonują tzw. ruchy autonomiczne. To właśnie Karol Darwin jako pierwszy opisał te zjawiska w swojej książce „The Power of Movements in Plants”, stwierdzając, że roślinom te ruchy są z jakiegoś powodu niezbędne. Niemniej jednak, to zjawisko nadal pozostaje niewystarczająco zrozumiane.
Badanie autonomicznych ruchów słoneczników
Słonecznik jest rośliną szczególnie przydatną w badaniach laboratoryjnych ze względu na swój szybki wzrost oraz prostą strukturę, co ułatwia obserwacje. Ludzie od dawna zauważyli, że główka słonecznika śledzi słońce – ruch ten nazywamy heliotropowym. Chociaż można go łatwo wyjaśnić jako reakcję na bodziec, to już trudniej jest zrozumieć, dlaczego roślina wie, że w nocy musi ponownie skierować się ku wschodowi, skąd rano znów pojawi się słońce. Ten powrót do pozycji wyjściowej jest właśnie ruchem autonomicznym.
Jednak to nie heliotropizm jest głównym obiektem zainteresowania zespołu prof. Zawadzkiego. Badacze skupiają się na innych ruchach autonomicznych – tych związanych z rozwojem rośliny. W swoich eksperymentach wykorzystują właśnie słoneczniki. Okazuje się bowiem, że słonecznik nie rośnie prosto do góry, lecz porusza się ruchem nutacyjnym. Wierzchołek pędu opisuje płaską elipsę, a sama roślina kiwa się, jakby tańczyła – ruch wzrostu do góry jest wynikiem połączenia wielu innych ruchów.