Kas ir hidrotropisms? Mehānisms un nozīme

The hidrotropisms tā ir augu augšanas reakcija uz ūdens koncentrāciju. Atbilde var būt pozitīva vai negatīva.

Saknes, piemēram, ir pozitīvi hidrotropiskas, jo augu sakņu augšana notiek augstākā relatīvā mitruma līmenī. Iekārta spēj to noteikt saknes vāciņā un pēc tam nosūtīt signālus uz saknes garo daļu.

Pozitīvs hidrotropisms ir tāds, kurā ķermenim ir tendence augt uz mitrumu, bet negatīvs hidrotropisms ir tas, kad organisms aug no tā.

Hidrotropisms ir tropisma veids (tā ir organisma orientēšanās reakcija uz stimulu), ko raksturo šūnas vai organisma kustības pieaugums vai reakcija uz mitrumu vai ūdeni..

Hidrotropisma mehānisms

Augu hormonu klase, ko sauc par auksīniem, koordinē šo sakņu augšanas procesu.

Auksīniem ir izšķiroša nozīme, lai saliekot augu saknes ūdenī, jo tās izraisa saknes vienas puses augšanu ātrāk nekā otru, un tāpēc sakņu līkums.

Hidrotropisma procesu ierosina sakņu pārsegs, kas uztver ūdeni un nosūta signālu garenai saknes daļai..

Pazemes saknēs ir grūti novērot hidrotropismu, jo saknes nav viegli pamanāmas.

Ūdens viegli pārvietojas augsnē, un augsnes ūdens saturs nepārtraukti mainās, tāpēc jebkurš augsnes mitruma gradients nav stabils.

Kāpēc hidrotropisms ir tik svarīgs augiem?

Šī spēja saliekt un augt saknes uz mitruma gradientu, ko nodrošina hidrotropisms, ir būtiska, jo augiem ir nepieciešams ūdens augšanai. Ūdens kopā ar šķīstošām minerālvielām absorbē sakņu matiņus.

Tad asinsvadu augos ūdens un minerālvielas tiek transportētas uz visām iekārtas daļām, izmantojot transporta sistēmu, ko sauc par xylem.

Otru transporta sistēmu asinsvadu augos sauc par phloem. Arī plāksnītei ir ūdens, nevis ar šķīstošiem minerāliem, bet galvenokārt ar šķīstošām organiskām barības vielām.

Tas ir bioloģiski nozīmīgs, jo hidrotropisms palīdz palielināt iekārtas efektivitāti tās ekosistēmā.

Nepareizi priekšstati par hidrotropismu

1. Hidrotropisms un sakņu pieaugums mitrās vietās

Lielāka sakņu augšana augsnes mitrās vietās nekā augsnes sausajās vietās parasti nav hidrotropisma rezultāts..

Hidrotropismam ir nepieciešams saknes, lai saliektu no žāvētāja līdz mitrai augsnes vietai. Saknes pieprasa, lai ūdens augtu, tāpēc saknes, kas ir mitrā augsnē, aug un zars daudz vairāk nekā sausā augsnē.

2 - ūdens absorbcija

Saknes nevar sajust ūdens caurules iekšpusē neskartu caur hidrotropismu, un tām ir jāizraisa caurules, lai iegūtu ūdeni.

3 - attālums, kas nepieciešams ūdens absorbcijai

Saknes nevar sajust ūdeni vairāku metru attālumā no hidrotropisma un augt uz to.

Labākajā gadījumā, hidrotropisms, iespējams, darbojas dažu milimetru attālumā.

Hidrotropisma pētījumi

Hidrotropisma pētījumi galvenokārt ir laboratorijas fenomens saknēm, kas augušas mitrā gaisā, nevis augsnē.

Tās ekoloģiskā nozīme augsnē audzētajās saknēs nav skaidra, jo tik maz pētījumi par hidrotropismu ir pētījuši augsnē audzētās saknes.

Nesenā mutanta auga identifikācija, kurai nebija hidrotropiskas reakcijas, palīdzēja izskaidrot tās lomu dabā.

Hidrotropisms var būt svarīgs kosmosā audzētiem augiem, kur tas var ļaut saknēm orientēties mikrogravitācijas vidē..

Faktiski šo reakciju uz augu augšanu nav viegli izpētīt. Kā jau minēts, eksperimenti tiek veikti laboratorijās, nevis dabiskajā vidē.

Tomēr katru reizi, kad uzzināsiet vairāk par šī augu augšanas procesa sarežģīto raksturu.

Populārākie augi, lai izpētītu šo efektu, ir: zirņu augs (Pisum sativum), kukurūzas augs (Zea mays) un sals (Arabidopsis thaliana). 

Vēl viena pieeja hidrotropisma izpētei ir izmantot instrumentus, lai mainītu auga saņemto gravitācijas vektora virzienu.

Lai gan nav iespējams novērst gravitācijas ietekmi uz Zemi, ir mašīnas, kas rotē augus ap asi vai, dažos gadījumos, trīs dimensijās, mēģinot neitralizēt smaguma ietekmi, ko sauc par pozicionēšanas iekārtām. izlases veidā.

Faktiski sakņu hidrotropisms bija acīmredzamāks, ja zirņus un gurķus audzēja vienā no šīm mašīnām..

Vēl interesantāka pieeja pētījumam ir izmantot kosmosa lidojuma laikā pastāvošos mikrogravitācijas apstākļus.

Ideja ir tāda, ka, nepastāvot nozīmīgiem gravitācijas spēkiem, faktiski tiek liegtas sakņu dominējošās gravitropiskās atbildes, lai citi sakņu tropismi (piemēram, hidrotropisms) kļūtu redzamāki virs gravitropisma. Tas ir auga vai sēnes griešanās vai pieaugoša kustība, reaģējot uz gravitāciju.

Vēl viens šķērslis hidrotropisma pētīšanai ir grūtības izveidot sistēmu, kurā ir reproducējams mitruma gradients.

Vācu botānistu klasiskās metodes, ko izmantoja arī Darvins, ietvēra sēklu ievietošanu mitrā zāģskaidas piekārtajā cilindrā, kas noveda pie tā, ka saknes vispirms auga, bet pēc tam auga atpakaļ mitrā substrātā..

Jāatzīmē, ka viens no mazāk pazīstamajiem tropismiem ir hidrotropisms, pieaugums, kas vērsts uz ūdens vai mitruma gradientiem.

Kaut arī hidrotropisms bija pētīts augu sakņos ar 19. gadsimta vācu botānistiem un darviniešiem, šī tropisma esamība ir apšaubīta līdz pēdējiem gadiem..

Šie procesi vienkārši ir jāpārbauda. Katrs zinātniskais pētījums palielinās izpratni par šiem sarežģītajiem mehānismiem.

Atsauces

1. Hershey, D. (1992). "Vai hidrotropisms viss ir slapjš?" Zinātnes aktivitātes. 29 (2): 20-24.
2. Kiss, J. (2007). "Kur ir ūdens? Hidrotropisms augos ". Izgūti no ncbi.nlm.nih.gov.
3. Augu un puķu gidu komandas redaktors. (2012). "Hidrotropisms". Izgūti no augu un plūdu-guide.com.
4. Miyazawa, Y., Yamazaki, T., Moriwaki, T. un Takahashi, J. (2011). "Hidrotropisms". Botānisko pētījumu sasniegumi. Atgūts no sciencedirect.com.
5. Bioloģijas tiešsaistes komandu redaktors. (2016). "Hidrotropisms". Izgūti no biology-online.org.
6. Takahashi, N., Yamazaki, Y., Kobayashi, A., Higashitani, A. un Takahashi, H. (2003). "Hidrotropisma mijiedarbība ar gravitropismu, pazeminot amiloplastus Arabidopsis un redīsu saknes." Augu fiziols. 132 (2): 805-810.
7. Vārdu redaktora komanda. (2002). "Hidrotropisms". Izgūti no vārdnīcas.com.