ЧТО ТАКОЕ ГИДРОТРОПИЗМ? МЕХАНИЗМ И ВАЖНОСТЬ - БИОЛОГИЯ - 2024

Hidrotropismo является ответом роста растений по отношению к концентрации воды; ответ может быть положительным или отрицательным. Например, корни положительно гидротропны, поскольку рост корней растений происходит при более высоком уровне относительной влажности. Растение может обнаружить это на корневой крышке, а затем посылать сигналы в удлиненную часть корня.

Положительный гидротропизм - это тот, при котором организм имеет тенденцию расти в направлении влажности, а отрицательный гидротропизм - это когда организм уходит от него.

Изображение восстановлено с сайта slideshare.net.

Гидротропизм - это форма тропизма (ориентировочная реакция организма на раздражитель), характеризующаяся реакцией роста или движения клетки или организма на влажность или воду.

Механизм гидротропизма

Класс растительных гормонов, называемых ауксинами, координирует этот процесс роста корней.

Ауксины играют ключевую роль в изгибе корней растений по направлению к воде, потому что они заставляют одну сторону корня расти быстрее, чем другую, и, таким образом, изгибать корень.

Процесс гидротропизма инициируется тем, что корень захватывает воду и посылает сигнал удлиненной части корня.

Гидротропизм трудно наблюдать в подземных корнях, так как корни трудно заметить.

Вода легко перемещается в почве, и содержание воды в ней постоянно меняется, поэтому любой градиент влажности почвы нестабилен.

Почему гидротропизм так важен для растений?

Корни врастают в воду

Эта способность сгибаться и расти в направлении градиента влажности, обеспечиваемого гидротропизмом, очень важна, потому что растениям для роста нужна вода. Вода вместе с растворимыми минеральными веществами поглощается корневыми волосками.

Таким образом, у сосудистых растений вода и минералы транспортируются ко всем частям растения через транспортную систему, называемую ксилемой.

Вторая транспортная система сосудистых растений называется флоэмой. Флоэма также несет воду, но не с растворимыми минералами, а в основном с растворимыми органическими питательными веществами.

Это имеет биологическое значение, поскольку гидротропизм помогает увеличить эффективность растения в его экосистеме.

Заблуждения о гидротропизме

Гидротропизм и рост корней во влажных районах

Более сильный рост корней на влажных участках почвы, чем на сухих участках почвы, обычно не является результатом гидротропизма.

Гидротропизм требует, чтобы корень изгибался от сушилки к влажному участку почвы. Для роста корней требуется вода, поэтому корни, которые находятся во влажной почве, будут расти и разветвляться намного больше, чем корни в сухой почве.

Впитывание воды

Корни не могут чувствовать воду внутри неповрежденных труб из-за гидротропизма и должны разорвать трубы, чтобы получить воду.

Расстояние, необходимое для водопоглощения

Корни не могут чувствовать воду на расстоянии нескольких футов из-за гидротропизма и расти к ней.

В лучшем случае гидротропизм, вероятно, действует на расстояниях в пару миллиметров.

Исследования гидротропизма

Исследования гидротропизма были в первую очередь лабораторным явлением для корней, выросших во влажном воздухе, а не в почве. Его экологическое значение для корней, выращиваемых в почве, неясно. Недавняя идентификация мутантного растения, у которого отсутствует гидротропная реакция, помогла выяснить его роль в природе.

Гидротропизм может быть важен для растений, выращиваемых в космосе, где он может позволить корням ориентироваться в условиях микрогравитации. На самом деле эту реакцию на рост растений нелегко изучить. Как уже упоминалось, эксперименты проводятся в лабораториях, а не в естественной среде.

Однако все больше и больше узнается о сложной природе этого процесса роста растений.

Наиболее популярными растениями для изучения этого эффекта являются: горох (Pisum sativum), кукуруза (Zea mays) и кислый тхале (Arabidopsis thaliana).

Изменить направление вектора гравитации

Другой подход к изучению гидротропизма - использование инструментов для изменения направления вектора гравитации, воспринимаемого растениями.

Направление роста корней - к воде

Хотя невозможно устранить влияние гравитации на Землю, существуют машины, которые вращают растения вокруг оси или, в некоторых случаях, в трех измерениях в попытке нейтрализовать влияние гравитации, которые называются машинами позиционирования. случайным образом.

Фактически, гидротропизм корней был наиболее очевиден, когда растения гороха и огурца выращивались на одной из этих машин.

микрогравитация

Еще более интересный подход к изучению - использовать условия микрогравитации, существующие во время космического полета.

Идея состоит в том, что при отсутствии значительных гравитационных сил преобладающие гравитропные реакции корней фактически сводятся на нет, так что другие корневые тропизмы (такие как гидротропизм) становятся более очевидными, чем гравитропизм. Это вращающееся или растущее движение растения или грибка в ответ на силу тяжести.

Прочие трудности

Еще одним препятствием для изучения гидротропизма является сложность создания системы, в которой существует воспроизводимый градиент влажности.

Классические методы немецких ботаников, которые также использовали Дарвины, включали помещение семян в подвесной цилиндр из влажных опилок, в результате чего корни сначала росли вниз, а затем снова врастали во влажный субстрат.

Примечательно, что одним из малоизвестных тропизмов является гидротропизм, направленный рост в ответ на градиенты воды или влажности.

Хотя гидротропизм был изучен в корнях растений немецкими ботаниками 19 века и Дарвинами, существование этого тропизма подвергалось сомнению до последних лет.

Эти процессы просто необходимо изучить дальше. Каждое научное исследование расширит понимание этих сложных механизмов.

Ссылки

1. Херши, Д. (1992). "Гидротропизм весь мокрый?" Научная деятельность. 29 (2): 20–24.
2. Поцелуй, Дж. (2007). "Где вода? Гидротропизм у растений ». Восстановлено с ncbi.nlm.nih.gov.
3. Команда редакторов путеводителя по растениям и цветам. (2012). "Hydrotropism". Получено с сайта plant-and-flower-guide.com.
4. Миядзава, Ю., Ямазаки, Т., Мориваки, Т., и Такахаши, Дж. (2011). "Hydrotropism". Успехи ботанических исследований. Восстановлено с sciencedirect.com.
5. Команда редакторов Biology Online. (2016). "Hydrotropism". Получено с сайта biology-online.org.
6. Такахаши Н., Ямазаки Ю., Кобаяши А., Хигаситани А. и Такахаши Х. (2003). «Гидротропизм взаимодействует с гравитропизмом за счет разрушения амилопластов в корнях проростков арабидопсиса и редиса». Plant Physiol. 132 (2): 805–810.
7. Команда редакторов словарей. (2002). "Hydrotropism". Получено с dictionary.com.