Rastline morajo od tedaj, ko sonce zaide, pa do zore, torej v obdobju, ko nimajo na voljo sončne svetlobe, razumno porabljati škrob, vir energije, ki ga lahko sproti ustvarjajo samo, ko so izpostavljene žarkom. To pomeni, da morajo ob mraku znati oceniti, koliko škroba jim je na voljo, pa tudi, koliko ga smejo največ porabiti do prvih sončnih žarkov, sicer stradajo. Strokovnjaki so ocenili, da so rastline kos tej nalogi uporabljajoč osnovno aritmetiko.
Osnovna aritmetika je ključna za njihovo preživetje. Za ohranjanje življenja oziroma rast in razvoj potrebujejo škrob, ki ga proizvajajo čez dan, pod vplivom sončne svetlobe, in to iz ogljikovega dioksida in vode. Kolikor so ustvarile čez dan, jim mora zadostovati za porabo čez noč. Če bi zaloge škroba porabile veliko pred zoro, bi kmalu začele stradati. Ne le da bi v tem primeru takoj nehale rasti, ampak bi po zori potrebovale nekaj ur, da bi zmogle na novo zagnati proizvodnjo škroba.
»Zmožnost opraviti osnovne računske operacije je poglavitna za rast rastline,« pojasnjuje Alison Smith, strokovnjakinja na področju metabolične biologije. »Izračuni so tako natančni, da preprečijo stradež rastline, za nameček pa ji omogočijo najbolj učinkovito izrabo energije, ki ji je na voljo. Če rastlina škrob porabi pred zoro, od tedaj, ko ji ga bo zmanjkalo, pa najmanj do sončnega vzhoda ne bo več rastla. Če pa ga porablja prepočasi, pomeni, da zalogo hrane slabo izrablja. Čez noč zraste manj, kot bi lahko, saj ji ob zori še ostane precej škroba na zalogi, to pa ji lahko škodi pri tekmovanju za življenjski prostor itn. z drugimi rastlinami, ker napreduje počasneje od njih.«
Vešča deljenja
Do zdaj so znanstveniki sicer vedeli, da je rastlinam na voljo mehanizem, s katerim uravnavajo porabo škroba in tako preprečujejo, da bi stradale, toda kako jim to v resnici uspe, ni bilo znano. Strokovnjaki iz Centra John Innes iz Norwicha, mednarodnega središča za raziskovanje rastlin in mikrobiologijo, so odkrili zmožnost aritmetike pri rastlinah s proučevanjem rastline Arabidopsis, cvetoče rastline iz družine gorjušic.
Ugotovili so, da rastlina čez noč enakomerno porablja zalogo škroba, in to tako, da ji je do jutra, ko ga je lahko spet začela proizvajati, ostalo le še dvajsetina zaloge, ki jo je imela ob sončnem zahodu. Ko so spremenili svetlobne razmere, so torej umetno poskrbeli, da je noč prišla nepričakovano hitro ali pozno, se je rastlina prilagodila spremenjenim razmeram, in sicer tako, da je upočasnila oziroma pospešila uporabo škroba. »Prilagajanje kaže, da so poskusne rastline zmogle sproti preračunati, kakšna poraba škroba je najbolj smotrna,« razlaga Smithova.
Ko so noč poustvarili prezgodaj, so imele rastline ob mraku na voljo manj škroba, kot bi ga imele, če bi dan trajal normalno, temu pa so prilagodile porabo: jedle so, če smemo tako reči, počasneje, s čimer so pokazale, da zmorejo oceniti, koliko hrane jim je na voljo do časa, ko glede na notranjo uro pričakujejo zoro.
Znanstveniki so rastline postavili še pred večjo preizkušnjo: čez noč so jih v neenakomernih razmakih znova za krajši čas izpostavili svetlobi, primerljivi s sončno, in tudi v tem primeru so se rastline odzvale. To kaže, da rastlina pravzaprav neprestano preračunava, koliko hrane ima in kako hitro jo lahko porablja.
Domnevajo, da porabo uravnavajo glede na delež dveh vrst molekul v svojem ustroju, prve so poimenovali molekule T (po začetni črki angleške besede za čas, time) druge pa molekule S (po začetnici angleške besede za škrob, starch). »Molekule S kažejo na to, koliko škroba je rastlini na voljo, molekule T pa, koliko časa je še do zore. Prve pospešijo porabo škroba, druge pa jo upočasnijo oziroma preprečijo. Če rastlina čez noč večkrat deli število molekul S s številom molekul T, ji izračun določi, v kakšnem ritmu naj porablja škrob, tudi ali naj ga pospeši ali upočasni.«
Martin Howard, prav tako iz Centra John Innes, meni, da je študija prvi otipljiv dokaz za to, da lahko tako zapletena računska operacija, kot je deljenje, poteka v tako preprostem organizmu, kot je rastlina. Podobni procesi, domneva, se bržkone odvijajo tudi v drugih bitjih, posebno živalih, za katere je značilno, da si v nekem obdobju nabirajo maščobne zaloge za obdobje, ko hrane ne bodo imele na voljo. Ptica mali prodnik (selivka vrste Calidris minuta), ki gnezdi daleč na severu Evrope in v Sibiriji, denimo, tako natančno preračuna oziroma oceni porabo nakopičene maščobe, ki jo potrebuje za več tisoč kilometrov dolgo pot do gnezdišča, da potem, ko prispe na cilj, lahko preživi samo še 14 ur, ne da bi se dodatno okrepčala.
