Typy, charakteristika a príklady



nasties, Nastismos alebo nástikové pohyby sú formou pohybu rastlín, ktorá vyplýva z vnímania vonkajšieho stimulu v jednom smere, ale kde smer výsledného pohybu je nezávislý od smeru vnímaného stimulu. Vyskytujú sa prakticky vo všetkých orgánoch rastlín: listy, stonky a konáre, kvety, úponky a korene.

Spomedzi mechanizmov, ktoré sa rastliny musia prispôsobiť prostrediu, ktoré ich obklopuje, sú niektoré formy pohybov, ktoré reverzibilne alebo nevratne vyplývajú z vnímania svetla, tepelného, ​​chemického, vodného, ​​hmatového, gravitačného stimulu, produktu rán spôsobených bylinožravcami. pri kŕmení, okrem iného.

Pohyb v rastlinách je tradične rozdelený do dvoch typov: tropismy a nastias. Tropismy, na rozdiel od nastias, sú funkčne definované ako pohyby alebo rastové reakcie rastlinných orgánov proti fyzickým stimulom a priamo súvisia so smerom, v ktorom sú vnímané..

Obaja nastias a tropismy môžu byť výsledkom pohybov spôsobených rastom alebo zmenami turgoru v bunkách orgánu, ktorý sa pohybuje, takže niektoré pohyby by mohli byť považované za reverzibilné a iné nevratné, podľa okolností..

Charles Darwin v jeho 1881 -The moc pohybu v pohybe závod rastliny opísanej vyvolaných zmien životného prostredia, najmä v súvislosti s tropickými odpoveďou. Avšak mechanizmy, ktoré sú základom týchto pohybov, boli opísané rôznymi autormi od tej doby do súčasnosti.

index

  • 1 Typy
  • 2 Charakteristiky a príklady
    • 2.1 Nictinastias alebo "spánkové pohyby" rastlín
    • 2.2 Tigmonastie alebo pohyby dotykom
    • 2.3 Termonastiá
  • 3 Odkazy

typ

Rastlina môže prijímať veľkú rozmanitosť stimulov, pre ktoré môže spúšťať veľké množstvo odpovedí. Klasifikácia rôznych nastických pohybov bola vykonaná hlavne na základe povahy podnetov, avšak vedecký opis mechanizmov reakcie predstavuje mnoho nejasností..

Medzi najznámejšie typy nastias sú:

  • nyctinasty: keď sa listy niektorých druhov strukovín počas dňa úplne rozširujú a počas noci sa skladajú alebo zatvárajú.
  • Tigmonastia / Sixmonastia: pohyby, ktoré vyplývajú zo stimulov priamym fyzickým kontaktom v určitých orgánoch niektorých druhov.
  • Termonastia: reverzibilné pohyby závislé od tepelných výkyvov.
  • Fotonastia: je považovaný za špeciálny typ fototropismu; listy niektorých druhov v podmienkach vysokej intenzity svetla môžu byť usporiadané paralelne s výskytom svetla.
  • Epinastia a hyponastiaSú to listové pohyby, ktoré majú určité druhy pred stavmi extrémnej vlhkosti v koreňoch alebo vysokými koncentráciami soli v pôde. Epinastie má čo do činenia s prerastania adaxiální regióne, pričom hyponasty vzťahuje k rastu abaxial oblasti listovej čepele.
  • Hidronastia: pohyb určitých rastlinných orgánov, ktorý závisí od stimulov vody.
  • Quimionastia: pohybová odozva súvisiaca s gradientmi koncentrácie niektorých chemických látok. Niektorí autori sa viac odvolávajú na vnútorné pohyby a signalizačné cesty.
  • Gravinastia / Geonastia: reverzibilný dočasný pohyb niektorých rastlín v reakcii na gravitačné stimuly.

Charakteristiky a príklady

Mnohé z hnisových pohybov závisia od existencie určitého orgánu: pulvínulo. Pulvínulos sú špecializované motorické orgány nachádzajúce sa na spodnej časti stopiek jednoduchých listov a stopky a lístky v zložených listoch..

Anatomicky sa skladajú z centrálneho valca, obklopeného vrstvami collenchymu a kortikálnej motorickej zóny, ktorá má parenchymálne bunky náchylné na zmeny veľkosti a tvaru.

Bunky pulvulárneho kortexu, ktoré sa menia veľkosťou a tvarom, sú známe ako motorické bunky, medzi ktorými sa rozlišujú extenzorové a flexorové motorické bunky. Za normálnych okolností závisí ich pohyb od zmien turgoru v dôsledku vstupu a / alebo výstupu vody z protoplastov.

Nižšie je stručný opis nastias, ktorého prípady by sa mohli považovať za klasické príklady.

Nictinastias alebo "spánkové pohyby" rastlín

Oni boli spočiatku objavené v opatrnej Mimosa a sú veľmi časté v strukoviny. Majú čo do činenia s "rytmickým" pohybom listov, ktoré sa v noci približujú a počas dňa úplne expandujú. Najštudovanejšie boli: Albizzia julibrissim, A. lophantha, Samanea saman, Robinia pseudoacacia a Phaseolus coccineus.

Tento jav je v rastlinách dobre známy a predpokladá sa, že má adaptívne dôvody: rozšírenie listových čepelí počas dňa umožňuje zachytiť maximálne množstvo svetelnej energie počas slnečného žiarenia, zatiaľ čo zatváranie v noci sa snaží zabrániť kalorickým stratám dôležitý.

Keď sú listy expandované, pulvinidy sú horizontálne (denné) a keď sú uzavreté, majú tvar "U" (nočný), alebo to súvisí so zvýšením turgoru v extenzorových bunkách počas otvárania a so zvýšením Turgor v ohýbacích bunkách počas uzatvárania.

Tieto zmeny sa vyskytujú turgor od pohybu vody, ktorá závisí na intracelulárnej pohybu iónov, ako K + a Cl, malát a ďalších aniónov.

K + vstupuje do motorických buniek zvýšením záporného náboja na vnútornej strane cytoplazmatickej membrány, ktorá sa dosahuje pôsobením ATPáz zodpovedných za vylučovanie protónov z cytoplazmy..

Strata turgoru je spôsobená inaktiváciou protónovej pumpy, ktorá depolarizuje membránu a aktivuje draslíkové kanály, čo podporuje uvoľňovanie tohto iónu smerom k apoplastu..

Tieto pohyby závisia od pôsobenia fotoreceptorov zložených z fytochrómov, keďže experimenty ukázali, že predĺžené žiarenie stimuluje otváranie listov.

Nicinastic hnutie má určitú "rytmus", pretože rastliny vystavené permanentnej tme prezentujú tieto pohyby každých 24 hodín, takže druh "biologických hodín" sa musí podieľať na regulácii zmien turgoru v motorických bunkách pulvúl..

Tigmonastie alebo pohyby dotykom

Jedným z najobľúbenejších odpovedí v literatúre je tigmonásticas, ktorý prezentuje / zobrazuje mäsožravú rastlinu Dionaea muscipula alebo "Atrapamoscas de Venus", kde sa hmyz chytí v ich kĺbových bilobedoch..

Keď hmyz vystúpi na ventrálny povrch listu a stretne sa s tromi jemnými chĺpkami, ktoré spúšťajú motorickú reakciu, vytvárajú sa intercelulárne elektrické signály a iniciuje diferenciálne predĺženie buniek každého laloku krídla, čo má za následok uzatvorenie listu. "Trap" za menej ako sekundu.

Masožravec dáva D. muscipula dostatok dusíka na prežitie, takže tieto rastliny sa môžu bez problémov usadiť v chudobných pôdach tohto minerálu. Je dôležité poznamenať, že tento pohyb je veľmi špecifický, čo znamená, že stimuly, ako sú dažďové kvapky alebo silný vietor, nespúšťajú zatváranie lalokov.

Ďalšia mäsožravá rastlina, Drosera rotundifolia, má na povrchu svojich modifikovaných listov stovky slizovitých chápadiel, ktoré priťahujú pozornosť stoviek potenciálnych koristi, ktoré sú uväznené v sliznici „chápadiel“..

Senzorické chápadlá zisťujú prítomnosť koristi a priľahlých chápadiel, ktoré sa prikláňajú k stimulovanej kožušine, čím vytvárajú lapač v tvare pohára, ktorý zachytáva hmyz v jeho vnútri.

Predpokladá sa, že dochádza k diferenciálnemu rastu, ktorý je kontrolovaný zmenami v hladinách auxínov, pretože pridanie exogénnych auxínov spúšťa uzavretie listov a pridaním blokátorov transportu rovnakého hormónu je pohyb inhibovaný..

Mimosa pudica je tiež protagonistom tigmonástikového pohybu, ktorý je najlepšie opísaný. Dotyk jedného z jeho letákov podporuje okamžité uzavretie jeho zložených listov.

Predpokladá sa, že táto reakcia na hmatové podnety môže slúžiť na odvrátenie možných predátorov alebo ako obranného mechanizmu, ktorý umožňuje vystavenie ich obranných tŕňov..

Skladanie listov závisí od zmien turgoru. Pulvinidy v tomto prípade strácajú turgor, konkrétne, bunky flexoru sú napnuté v reakcii na stratu objemu extenzorových buniek..

K zmene objemu dochádza v dôsledku vypúšťania sacharózy vo flome, čo vyžaduje osmotický transport vody a pasívny transport iónov draslíka a chlóru..

V tomto pohybe sa tiež vytvára elektrochemický gradient vďaka účasti protónových čerpadiel v membráne (ATPasas). Zahrnuté sú okrem iného rastové faktory, cytoskeleton a aktínové vlákna.

Termonastias

To bolo podrobne uvedené v Crocus kvety a tulipány. Vyskytuje sa diferencovaným rastom na opačných stranách okvetných lístkov, ktoré reagujú na tepelný podnet a nie zmenami turgoru. Rozdiel v odozve je daný, pretože dve strany orgánu majú optimálny rast pri veľmi odlišných teplotách.

Počas tohto pohybu nedochádza k žiadnym významným zmenám v osmotických, pH alebo permeabilných hodnotách protoplastov. Bolo tiež pozorované významné zvýšenie intracelulárneho CO2, čo sa javí ako faktor, ktorý senzibilizuje tkanivá na zmeny teploty.

Tento pohyb je nezávislý od intenzity svetla a prísne závisí od zvýšenia teploty. Konvencia medzi rôznymi autormi spočíva v tom, že tepelná odchýlka musí byť medzi 0,2 ° C a 0,5 ° C, aby sa pozoroval pohyb kvetov. Pokles teploty rovnakého rozsahu spôsobuje jeho uzavretie.

referencie

  1.       Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Základy fyziológie rastlín (2. ed.). Madrid: McGraw-Hill Interamericana de España.
  2.       Braam, J. (2005). V kontakte: reakcie rastlín na mechanické podnety. New Phytologist, 165, 373-389.
  3.       Brauner, L. (1954). Troizmy a nastické pohyby. Annu. Rev. Physiol., 5, 163-182.
  4.       Brown, A.H., Chapman, D.K., & Liu, S.W. W. (1974). Porovnanie Leapin Epinasty indukované beztiažou alebo rotáciou Clinostat. Bioscience, 24 (9), 518-520.
  5.       Dubetz, S. (1969). Neobvyklý fotonastizmus vyvolaný suchom v Phaseolus vulgaris. Canadian Journal of Botany, 47, 1640-1641.
  6.       Dumais, J., & Forterre, Y. (2012). "Rastlinná dynamika": Úloha vody v pohyboch rastlín. Annu. Fluid Mech., 44, 453-478.
  7.       Enright, J. T. (1982). Spánkové pohyby listov: Na obranu Darwinovej interpretácie. Oecologia, 54 (2), 253-259.
  8.       Esmon, C.A., Pedmale, U. V, & Liscum, E. (2005). Rastové troizmy: poskytnutie sily pohybu do organizmu sessile. Int., J. Dev., Biol., 49, 665-674.
  9.       Firn, R. D., & Myers, A. B. (1989). Pohyby rastlín spôsobené diferenciálnym rastom - jednota rôznorodosti mechanizmov? Environmentálna a experimentálna botanika, 29, 47-55.
  10.   Guo, Q., Dai, E., Han, X., Xie, S., Chao, E., & Chen, Z. (2015). Rýchly škaredý pohyb rastlín a bioinspired štruktúr. J. R. Soc., Interface, 12.
  11.   Hayes, A. B., & Lippincott, J. A. (1976). Rast a gravitačná reakcia vo vývoji listových listov Hyponasty. American Journal of Botany, 63 (4), 383-387.
  12.   Koukkari, W. L., & Hillman, W. S. (1968). Pulvini ako fotoreceptory v účinku fytochrómu na Nyctinasty v Albizzia julibrissin. Plant Physiology, 43 (5), 698-704.
  13.   Sandalio, L. M., Rodríguez-Serrano, M., & Romero-Puertas, M.C. (2016). Listový epinast a auxín: Biochemický a molekulárny prehľad. Plant Science. Elsevier Ireland Ltd.
  14.   Schildknecht, H. (1983). Turgoríny, hormóny endogénneho denného rytmu vyšších organizmov - detekcia, izolácia, štruktúra, syntéza a aktivita. Angewandte Chemie International Edition v angličtine, 22 (9), 695-710.
  15.   Ueda, M., Takada, N., & Yamamura, S. (2001). Molekulárny prístup k nyktinastickému pohybu rastliny riadenej biologickými hodinami. International Journal of Molecular Sciences, 2 (4), 156-164.
  16.   Wood, W. M. L. (1953). Thermonasty v Tulipán a Crocus kvety. Journal of Experimental Botany, 4 (10), 65-77.