Nastiju veidi, raksturojums un piemēri



The nastijas, Nastismos vai násticos kustības ir tādu augu kustības veids, kas rodas no ārējā stimula uztveres vienā virzienā, bet kur iegūtās kustības virziens ir neatkarīgs no uztveramā stimula virziena. Tās sastopamas praktiski visos augu orgānos: lapas, stublāji un zari, ziedi, stīgas un saknes.

Starp mehānismiem, kas augiem ir jāpielāgo apkārtējai videi, ir daži kustības veidi, kas atgriezeniski vai neatgriezeniski rodas no gaismas, termiskās, ķīmiskās, ūdens, taustes, gravitācijas stimulu, zālēdāju izraisītu brūču produkcijas uztveres. barojot, cita starpā.

Pārvietošanās augos tradicionāli iedalās divos veidos: tropismos un nastijās. Atšķirībā no nastijām tropismi ir funkcionāli definēti kā augu orgānu kustības vai augšanas reakcijas pret fiziskiem stimuliem un ir tieši saistīti ar virzienu, kādā tās tiek uztvertas..

Gan nastijas, gan tropismus var izraisīt kustības, kas saistītas ar augļa augšanu vai izmaiņām orgāna šūnās, kas pārvietojas, tāpēc dažas kustības var uzskatīt par atgriezeniskām un citām neatgriezeniskām, atkarībā no apstākļiem..

Čārlzs Darvins 1881.gada darbā - Augu kustības spēks - aprakstīja augu kustību, kas rada izmaiņas vides pārmaiņās, īpaši tās, kas saistītas ar tropiskām reakcijām. Tomēr dažu autoru aprakstītie mehānismi, kas balstās uz šīm kustībām, kopš tā laika ir aprakstīti.

Indekss

  • 1 veidi
  • 2 Raksturojums un piemēri
    • 2.1. Augu niktinastijas vai „miega kustības”
    • 2.2. Tigmonastijas vai kustības ar pieskārienu
    • 2.3 Termonastijas
  • 3 Atsauces

Veidi

Iekārta var saņemt lielu stimulu daudzveidību, par kuru tā var izraisīt ļoti dažādas atbildes. Dažādu nastisko kustību klasifikācija ir veikta galvenokārt, pamatojoties uz stimulu raksturu, tomēr atbildes mehānismu zinātniskajā aprakstā ir daudz neskaidrību..

Starp pazīstamākajiem nastias veidiem ir:

  • Niktinastija: kad dažu pākšaugu sugu lapas dienas laikā pilnībā izvēršas un nakti salocās vai aizveras.
  • Tigmonastija / Sixmonastia: kustības, kas rodas, stimulējot tiešu fizisku kontaktu dažu sugu orgānos.
  • Termonastija: atgriezeniskas kustības, kas atkarīgas no siltuma svārstībām.
  • Fotonastija: to uzskata par īpašu fototropisma veidu; dažu sugu lapas lielas gaismas intensitātes apstākļos var sakārtot paralēli gaismas biežumam.
  • Epinastia un hiponastija: tās ir lapotnes kustības, kurām ir dažas sugas priekšā ārkārtas mitruma apstākļiem sakņaugos vai augsnes sāļu augstā koncentrācijā augsnē. Epinastija ir saistīta ar pārspīlētu adaksiālā reģiona augšanu, bet hiponastija attiecas uz lapu asmeņa augšanu..
  • Hydronastia: dažu augu orgānu kustība, kas ir atkarīga no ūdens stimuliem.
  • Ķīmijterapija: kustības reakcija, kas saistīta ar dažu ķīmisko vielu koncentrācijas gradientiem. Daži autori vairāk atsaucas uz iekšējām kustībām un signalizācijas ceļiem.
  • Gravinastia / Geonastia: dažu augu atgriezeniska īslaicīga kustība, reaģējot uz gravitācijas stimuliem.

Raksturlielumi un piemēri

Daudzas nastiskās kustības ir atkarīgas no konkrēta orgāna - pulvínulo - esamības. Pulvínulos ir specializēti mehāniskie orgāni, kas atrodas vienkāršo lapu petioles pamatnē, kā arī petioles un folioles salātu lapās..

Anatomiski runājot, tās sastāv no centrālā cilindra, ko ieskauj kolenchīmas slāņi, un kortikālā motora zona, kurai piemīt parenhīmas šūnas, kas ir jutīgas pret lieluma un formas izmaiņām..

Pulvulārās garozas šūnas, kas mainās pēc izmēra un formas, ir pazīstamas kā motora šūnas, starp kurām tiek izdalītas ekstensora un flexor motora šūnas. Parasti to kustība ir atkarīga no protektora ūdens ieejas un / vai izejas izraisītajām tirgus izmaiņām.

Tālāk ir sniegts īss apraksts par nastijām, kuru gadījumus var uzskatīt par klasiskiem piemēriem.

Nektinastijas vai augu miega kustības

Sākotnēji tie tika atklāti priziski Mimozā un ir ļoti bieži pākšaugos. Tie ir saistīti ar lapu "ritmisko" kustību, kas naktī aizveras un dienas laikā pilnībā izvēršas. Visbiežāk pētītais bija Albizzia julibrissim, A. lophantha, Samanea saman, Robinia pseudoacacia un Phaseolus coccineus.

Šī parādība augos ir plaši pazīstama, un tiek uzskatīts, ka tam ir adaptīvi iemesli: lapu lāpstiņu paplašināšanās dienas laikā ļauj saķert maksimālo gaismas enerģiju saules iedarbības laikā, bet aizverot nakts laikā, cenšoties izvairīties no kaloriju zudumiem svarīgi.

Paplašinot lapas, pulvinīdi ir horizontāli (pa diennakti) un, kad tie ir aizvērti, tiem ir "U" forma (nakts), vai arī tas ir saistīts ar turgora palielināšanos ekstensoru šūnās atvēršanas laikā un ar palielinājumu. Turgors līkumu šūnās slēgšanas laikā.

Šādas turgoru izmaiņas ir saistītas ar ūdens kustību, kas ir atkarīga no jonu, piemēram, K + un Cl-, malāta un citu anjonu intracelulārās kustības..

K + iekļūst motora šūnās, palielinot negatīvo lādiņu citoplazmas membrānas iekšpusē, kas tiek panākta, veicot ATPāzes, kas ir atbildīgas par protonu izvadīšanu no citoplazmas..

Turgora zudums ir saistīts ar protonu sūkņa inaktivāciju, kas depolarizē membrānu un aktivizē kālija kanālus, veicinot šīs jonu izdalīšanos pret apoplastu..

Šīs kustības ir atkarīgas no phytochromes sastāvā esošo fotoreceptoru darbības, ņemot vērā, ka eksperimenti ir parādījuši, ka ilgstošs starojums stimulē lapu atvēršanu.

Nikinastiskajai kustībai ir zināma "ritmiskums", jo augi, kas pakļauti pastāvīgajai tumsai, šīs kustības ik pēc 24 stundām uzrāda tā, ka "bioloģiskajam pulkstenim" ir jāpiedalās turgora izmaiņu regulēšanā šūnu motora šūnās..

Tigmonastijas vai kustības ar pieskārienu

Viena no populārākajām tigmonásticas atbildēm literatūrā ir tāda, kas parāda / parāda gaļēdāju Dionaea muscipula vai "Atrapamoscas de Venus", kur kukaiņi tiek noķerti savās eņģēs..

Kad kukaiņi uzkāpt lapas vēdera virsmā un sastopas ar trim delikātiem matiem, kas izraisa motora atbildes reakciju, rodas starpšūnu elektriskie signāli un sāk diferenciālo pagarinājumu katras lapas lodes šūnās, kā rezultātā tiek aizvērta lapa. "Trap" mazāk nekā sekundē.

Gaļēdājs dod D. muscipula pietiekami daudz slāpekļa, lai izdzīvotu, tāpēc šie augi var atrisināt bez problēmām šīs minerālvielas sliktās augsnēs. Ir svarīgi atzīmēt, ka šī kustība ir ļoti specifiska, kas nozīmē, ka tādi stimuli kā raindrops vai spēcīgi vēji neizraisa cilpu aizvēršanu..

Vēl vienam gaļēdāju augam, Drosera rotundifolia, ir simtiem gļotādu taustekļu uz tās modificēto lapu virsmas, kas pievērš uzmanību simtiem potenciālo upuru, kas ir iesprostoti "taustekļu" gļotādā..

Jutekliskās taustekļi atklāj laupījumu klātbūtni, un blakus esošās taustekļi liesās pret to, kas ir stimulēta, veidojot krūzes formas slazdu, kas aiztur kukaiņu tās iekšpusē.

Tiek uzskatīts, ka notiek diferenciāla augšana, ko kontrolē auksīna līmeņa izmaiņas, jo eksogēnu auksīnu pievienošana izraisa lapu slēgšanu, un, pievienojot viena un tā paša hormona transporta blokatorus, kustība tiek inhibēta..

Mimosa pudica ir arī vislabāk aprakstītās tigmonásticos kustības galvenā persona. Viena no tā brošūrām pieskaras veicina tās salikto lapu tūlītēju slēgšanu.

Tiek uzskatīts, ka šī reakcija uz taustes stimuliem var kalpot, lai atturētu iespējamos plēsoņus vai kā aizsardzības mehānismu, kas ļauj pakļaut viņu aizsardzības spines.

Lapu locīšana ir atkarīga no turgora izmaiņām. Šajā gadījumā pulvinīdi zaudē turgoru, īpaši, elastīgās šūnas tiek izstieptas, reaģējot uz ekstensoru šūnu tilpuma zudumu..

Izmaiņas tilpumā rodas sakarā ar saharozes izplūdi, kas prasa ūdens osmotisko transportēšanu un kālija jonu un hlora pasīvo transportēšanu..

Šajā kustībā elektroķīmisko gradientu rada arī protonu sūkņu piedalīšanās membrānā (ATPasas). Cita starpā ir iesaistīti augšanas faktori, citoskeleta un aktīna pavedieni.

Termonastijas

Tas ir detalizēts Crocus ziedos un tulpās. Izpaužas diferenciāli augot uz ziedlapiņu pretējām pusēm, kas reaģē uz termisko stimulu, nevis uz turgora izmaiņām. Atbildes reakcija ir atšķirīga, jo abām orgāna pusēm ir optimāla augšana ļoti atšķirīgās temperatūrās.

Šīs kustības laikā protoplastu osmotiskajās, pH vai caurlaidības vērtībās nav būtisku izmaiņu. Ir novērots arī ievērojams intracelulāro CO2 pieaugums, kas, šķiet, ir faktors, kas veicina audu jutīgumu pret temperatūras izmaiņām..

Šī kustība nav atkarīga no gaismas intensitātes un stingri atkarīga no temperatūras pieauguma. Dažādu autoru vienošanās ir tāda, ka termiskās izmaiņas ir starp 0,2 ° C un 0,5 ° C, lai novērotu ziedu kustību. Tāda paša lieluma temperatūras kritums izraisa tās slēgšanu.

Atsauces

  1.       Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Augu fizioloģijas pamati (2. izdevums). Madride: McGraw-Hill Interamericana de España.
  2.       Braam, J. (2005). Pieskarieties: augu reakcija uz mehāniskiem stimuliem. New Phytologist, 165, 373-389.
  3.       Brauners, L. (1954). Tropisms un nastiskās kustības. Annu. Rev. Plant. Physiol., 5, 163-182.
  4.       Brown, A.H., Chapman, D.K. & Liu, S.W. W. (1974). Lapu Epinasty salīdzinājums, ko izraisa neveiksme vai Clinostat rotācija. Bioscience, 24 (9), 518-520.
  5.       Dubets, S. (1969). Neparasts fotonastisms, ko izraisīja sausums Phaseolus vulgaris. Canadian Journal of Botany, 47, 1640-1641.
  6.       Dumais, J., un Forterre, Y. (2012). "Dārzeņu dinamika": ūdens loma augu kustībās. Annu. Fluid Mech., 44, 453-478.
  7.       Enright, J. T. (1982). Lapu miega kustības: aizstāvot Darvina interpretāciju. Oecologia, 54 (2), 253-259.
  8.       Esmons, C. A., Pedmale, U. V, & Liscum, E. (2005). Augu tropismi: kustības spējas nodrošināšana sēžamajā organismā. Int. J. Dev. Biol., 49, 665-674.
  9.       Firn, R. D., & Myers, A. B. (1989). Augu kustības, ko izraisa atšķirīga izaugsme - mehānismu daudzveidības vienotība? Vides un eksperimentālā botānika, 29, 47-55.
  10.   Guo, Q., Dai, E., Han, X., Xie, S., Chao, E., un Chen, Z. (2015). Augu un bioinstalētu struktūru ātra kustība. J. R. Soc. Interface, 12.
  11.   Hayes, A. B., un Lippincott, J. A. (1976). Izaugsme un gravitācijas reakcija lapu lāpstiņu attīstībā. American Journal of Botany, 63 (4), 383-387.
  12.   Koukkari, W. L., un Hillman, W. S. (1968). Pulvini kā fotoreceptori Phytochrome efektā uz Nyctinasty Albizzia julibrissin. Plant Physiology, 43 (5), 698-704.
  13.   Sandalio, L.M., Rodríguez-Serrano, M., & Romero-Puertas, M.C. Lapu epinastija un auksīns: bioķīmisks un molekulārs pārskats. Augu zinātne. Elsevier Ireland Ltd.
  14.   Schildknecht, H. (1983). Turgorīni, augstāko organizēto augu augšanas endogēno ikdienas ritmu hormoni, atklāšana, izolācija, struktūra, sintēze un aktivitāte. Angewandte Chemie International Edition angļu valodā, 22 (9), 695-710.
  15.   Ueda, M., Takada, N. un Yamamura, S. (2001). Molekulārā pieeja augu biotoksiskā kustībā, ko kontrolē bioloģiskais pulkstenis. International Journal of Molecular Sciences, 2 (4), 156-164.
  16.   Wood, W. L. L. (1953). Thermonasty Tulipā un Crocus Flowers. Journal of Experimental Botany, 4 (10), 65-77.