Цветочные часы Карла Линнея: узнавайте время, наблюдая за цветами

Кому нужно  узнать время, достаточно посмотреть на цветы: они действуют словно часы. Многие цветковые растения открываются и закрываются строго по часам: свои цветки распускают в определённое время дня.

Первым человеком, зарегистрировавшим своё наблюдение  как открытие, был военачальник Александра Македонского, адмирал Андростен. Он заметил, как тропическое дерево, индийский финик Тамаринда,  в течение дня поднимает свои листья, а затем опускает их ночью вниз.

Среди людей, сделавших подобные наблюдения, были Плиний Старший (в первом веке) и Альберт Магнус, немецкий епископ (в тринадцатом веке).  Французский астроном Жан-Жак д’Ортус де Майран (в восемнадцатом веке) провёл первый хронобиологический эксперимент. Он взял Мимозу стыдливую (ботанич. Mimosa pudica) и держал растение в постоянной темноте в шкафу. Несмотря на отсутствие солнечного света, мимоза ежедневно открывала и закрывала свои лепестки.  Майран был очарован наблюдением и сделал вывод, что растение способно «чувствовать Солнце, даже не видя его».  Концепция внутренних часов, управляющих ритмичными движениями растений, возникла значительно позже.

Карл Линней, шведский ботаник,  впервые предложил идею о том, что с достаточной точностью можно определять время, наблюдая за определёнными видами растений, когда они открывают и закрывают свои цветы.

Линней известен как «отец таксономии»: он разработал систему именования, ранжирования и классификации организмов. Эта система всё ещё используются сегодня.

Roslin Alexander:Carl von Linné, 1707-1778.
Carl Linnaeus

Линней имел возможность внимательно изучить феномен «цветочных часов», когда был  профессором медицины в Упсальском университете, в Швеции: в 1741 году ему поручили нести ответственность за ботанический сад университета. В течение 15 лет Линней тщательно изучал растения в саду, работая с четырёх утра до десяти вечера.

Десять лет спустя,  Линней опубликовал Philosophia Botanica, где составил список из сорока шести растений, которые открываются в определённое время дня. Расположив эти растения в последовательности, по которой они цветут в течение дня, он создал своего рода цветочные часы (или флору horologium, как называл это Линней).

Согласно автобиографическим заметкам Линнея, он открыл и разработал цветочные часы в 1748 году. Часы основаны на том факте, что есть виды растений, которые открывают или закрывают свои цветы в установленное время суток. Он предложил эту концепцию в своей публикации Philosophia Botanica 1751 года, назвав ее Horologium Florae (букв. «Цветочные часы»). Его наблюдения о том, как растения менялись со временем, обобщены в нескольких публикациях. Calendarium florae (Цветочный альманах) описывает сезонные изменения в природе и ботаническом саду за 1755 год. В Somnus plantarum (Сон растений) он описывает, как различные растения готовятся ко сну ночью, а в Vernatio arborum он даёт учёт времени листопада на разных деревьях и кустарниках. Эта идея была подхвачена несколькими ботаническими садами в начале 19-го века.

Многие растения проявляют сильный циркадный ритм (хронобиологию), и открываются довольно регулярно, но точность таких часов зависит от сезонных эффектов, поскольку на время цветения влияют погодные условия. Время цветения,также зависит от широты:  измерения зафиксированное Линнеем, основаны на времени дневного света в Упсале.

В таблице Линней записал время открытия и закрытия цветов растений.

Хронология флоры:
3 утра, Tragopogon pratensis (Козлобородник луговой)
4 часа утра, Leontodon hispidum L. (Грубый Хокбит/ Кульбаба щетинистая)
4–5 утра Helminthotheca echioides (Щетиный бычий язык/Гельминтотека синяковидная)
Cichorium intybus L. (Цикорий)
Crepis tectorum L. (Борода Ястреба/Скерда кровельная)
с 6 до 10 утра Reichardia tingitana (Расторопша)
с 5 до 12 часов Sonchus oleraceus L. (Чертополох/Осот огородный)
с 5 до 8–9 утра Taraxacum officinale Weber (Одуванчик)
с 5 до 11 часов Crepis alpina L.
Tragopogon hybridus L.
с 5 до 10 утра Rhagadiolus edulis Gaertner
5 часов утра Lapsana chondrilloides L. (Бородавник обыкновенный)Вьюнок триколор
с 6:00 до 16:00 Hypochaeris maculata L. (Прозанник крапчатый)
с 6 утра до 5 вечера Hieracium umbellatum L. (Ястребинка зонтичная)
с 6 до 14 часов Hieracium murorum L. (Ястребинка постенная)
с 6:00 до 13:00 Crepis rubra L. (Скерда красная)
6 утра Sonchus arvensis L. (Полевая расторопша)
с 7 утра до 2 вечера Sonchus palustris L. (Болотный осот)
с 7 до 15 часов Leontodon autumnale L. (Кульбаба осенняя)
с 7:00 до 13:00 Hieracium sabaudum L. (Ястребинка савойская)
с 7 до 12 часов Cicerbita alpina (L.) Wallr. (Голубой чертополох)
с 7:00 до 10:00 Lactuca sativa L. (Садовый салат)
с 7:00 до 15:00 Calendula pluvialis L. (Разноплодница влаголюбивая)
с 7 до 17 часов Nymphaea alba L. (Белая кувшинка)
7 утра Anthericum ramosum L. (Лилия Сенбернара)
с 7–8 до 14 часов Hypochaeris achyrophorus L. (Пазник)
с 7–8 до 14 часов Hedypnois rhagadioloides (Гедипноис, Астровые) Schmidt подвид. cretica (L.) Hayck
Trichodiadema babrata (L.) Schwartes
8 часов утра Hieracium pilosella L. (Ястребиночка обыкновенная)
Anagallis arvensis L. (Скарлет Пимпернелл)
с 8 до 13 часов Petrorhagia prolifera (Петрорагия) Ball & Heywood (Proliferous Pink)
с 9 до 13 часов Hypochaeris glabra L. (Гладкое кошачье ухо)
с 9–10 до 13 часов Мальва Каролиниана Л.
с 9–10 до 2–3 вечера Spergularia rubra (Торичник красный) J. & C. Presl (Песчаная спурри)
с 9–10 до 3–4 Мезембриантем кристаллический (Ice-Plant)
с 10–11 до 15 часов Cryophytum nodiflorum (вид суккулентного растения.)
3 вечера. Календула лекарственная  (Ноготки)
3–4 вечера Hieracium aurantiacum (Ястребиночка оранжевая)
Anthericium ramosum L. (син. Anthericum album)
16:00 Alyssum alyssoides (Бурачок, Алиссум бурачниковидный)
7 вечера Papaver nudicaule (Исландский мак)
7–8 вечера Hemerocallis lilioasphodelus L. (Кувшинка)

В течение первой половины 19-го века многие ботанические сады пытались построить цветочные часы, основываясь на наблюдениях Линнея, но без особого успеха, потому что  не знали тогда ещё, что цветы очень чувствительны к продолжительности дня и широте местности.

Линней проводил свои наблюдения и измерения в Уппсале (60 градусов севернее), где летние дни длинные, а ночи короткие. Многие из растений, которые он выбрал, были адаптированы к этим условиям, но при проведении эксперимента в другом месте, на другой широте, они вели себя иначе. Кроме того, некоторые из выбранных растений производят цветы независимо от продолжительности дня, но время их открытия меняется в зависимости от сезона, и поэтому они не столь полезны для уточнения времени. Другие аспекты, такие как температура и влажность, также влияют на время открытия и закрытия цветка. В этих условиях крайне сложно изготовить работающие цветочные часы.

Примерно за 30 лет до рождения Линнея, цветочные часы  описал Эндрю Марвелл в своём стихотворении «Сад» (1678):

Как хорошо нарисовал умелый садовник
Картину из цветов и трав;
Где сверху мягкое солнце
Совершает пробег через ароматный зодиакальный круг;
И, как это работает: трудолюбивая пчела
Вычисляет своё время так же, как и мы.
Такие сладкие и полезные часы
смогли сочетаться с травами и цветами!