KAS YRA HIDROTROPIZMAS? MECHANIZMAS IR SVARBA - BIOLOGIJA - 2025

Hidrotropismo yra augimo atsakas augalų su vandens koncentracija; atsakymas gali būti teigiamas arba neigiamas. Pavyzdžiui, šaknys yra teigiamai hidrotropinės, nes augalų šaknys auga didesnio santykinio oro drėgnio link. Augalas gali tai aptikti prie šaknies dangtelio ir tada siųsti signalus į pailgą šaknies dalį.

Teigiamas hidotropizmas yra toks, kai organizmas linkęs augti link drėgmės, o neigiamas hidotropizmas yra tada, kai organizmas auga nuo jo.

Vaizdas atkurtas iš slideshare.net.

Hidrotropizmas yra tropizmo forma (tai orientuojantis organizmo atsakas į dirgiklį), kuriam būdinga ląstelės ar organizmo augimo ar judėjimo reakcija į drėgmę ar vandenį.

Hidrotropizmo mechanizmas

Augalų hormonų klasė, vadinama auksinais, koordinuoja šį šaknų augimo procesą.

Auksinai vaidina pagrindinį vaidmenį lenkiant augalų šaknis vandens link, nes jie sukelia vieną šaknies pusę augančią greičiau už kitą, todėl šaknis lenkiasi.

Hidrotropizmo procesą inicijuoja šaknies dangtelis, kuris sugauna vandenį ir siunčia signalą į pailgą šaknies dalį.

Hidrotropizmą sunku pastebėti požeminėse šaknyse, nes šaknys nėra lengvai pastebimos.

Vanduo lengvai juda dirvožemyje, o vandens kiekis dirvožemyje nuolat kinta, todėl bet koks dirvožemio drėgmės gradientas nėra stabilus.

Kodėl hidrotropizmas yra toks svarbus augalams?

Šaknys auga vandenyje

Šis gebėjimas sulenkti ir augti šaknis link drėgmės gradiento, kurį suteikia hidrotropizmas, yra būtinas, nes augalams augti reikia vandens. Vandenį kartu su tirpiomis mineralinėmis maistinėmis medžiagomis absorbuoja šaknų plaukai.

Kraujagyslių augalams vanduo ir mineralai į visas augalo dalis yra gabenami per transportavimo sistemą, vadinamą ksilimu.

Antroji kraujagyslių augalų transportavimo sistema vadinama flome. Floemas taip pat neša vandenį su tirpiais mineralais, bet daugiausia su tirpiomis organinėmis maistinėmis medžiagomis.

Tai yra biologiškai svarbu, nes hidotropizmas padeda padidinti augalo efektyvumą jo ekosistemoje.

Klaidingas supratimas apie hidrotropizmą

Hidrotropizmas ir šaknų augimas drėgnose vietose

Didesnis šaknų augimas drėgnose dirvose nei sausose dirvose paprastai nėra hidrotropizmo rezultatas.

Hidrotropizmas reikalauja, kad šaknis būtų išlenkta iš džiovyklos į drėgną dirvos plotą. Šaknims augti reikia vandens, todėl šaknys, esančios drėgnoje dirvoje, augs ir išsišakos daugiau nei sausoje dirvoje.

Vandens absorbcija

Šaknys dėl hidrotropizmo negali jausti vandens nepažeistų vamzdžių viduje ir, norėdamos gauti vandens, turi sulaužyti vamzdžius.

Vandens absorbcijai reikalingas atstumas

Šaknys per hidrotropizmą negali jausti vandens už kelių pėdų ir augti link jo.

Geriausiu atveju hidotropizmas greičiausiai veikia per porą milimetrų.

Hidrotropizmo tyrimai

Hidrotropizmo tyrimai pirmiausia buvo laboratorinis reiškinys šaknims, auginamoms drėgname ore, o ne dirvoje. Ekologinė jo svarba dirvožemyje auginamoms šaknims nėra aiški. Neseniai identifikuotas augalas mutantas, kuriam trūko hidrotropinio atsako, padėjo išsiaiškinti jo vaidmenį gamtoje.

Hidrotropizmas gali būti svarbus augalams, auginamiems kosmose, kur jis gali leisti šaknims orientuotis mikrogravitacijos aplinkoje. Iš tikrųjų šią reakciją į augalų augimą nėra lengva ištirti. Kaip minėta, eksperimentai atliekami laboratorijose, o ne natūralioje aplinkoje.

Tačiau vis daugiau ir daugiau sužinojama apie sudėtingą šio augalų augimo proceso pobūdį.

Populiariausi augalai, tiriantys šį poveikį, yra: žirnių augalas (Pisum sativum), kukurūzų augalas (Zea mays) ir rūgštusis rupūžis (Arabidopsis thaliana).

Pakeiskite gravitacijos vektoriaus kryptį

Kitas hidotropizmo tyrimo metodas yra naudoti instrumentus, kad būtų pakeista augalų gaunamo gravitacijos vektoriaus kryptis.

Šaknų augimo kryptis yra vandens link

Nors neįmanoma pašalinti gravitacijos poveikio Žemei, yra mašinų, kurios, norėdamos neutralizuoti gravitacijos poveikį, suka augalus aplink ašį arba, kai kuriais atvejais, trimis matmenimis, kurios vadinamos padėties nustatymo mašinomis. atsitiktinai.

Tiesą sakant, hidrotropizmas šaknyse buvo akivaizdžiausias, kai žirnių ir agurkų augalai buvo auginami vienoje iš šių mašinų.

Mikrogravitacija

Dar įdomesnis požiūris į studijas yra naudoti skrydžio kosmose esamas mikrogravitacijos sąlygas.

Idėja yra ta, kad nesant reikšmingų gravitacinių jėgų, vyraujančios gravitropinės šaknų reakcijos yra veiksmingai neigiamos, taigi, prieš gravitropizmą, labiau išryškėja kiti šaknų tropizmai (pvz., Hidrotropizmas). Tai augalo ar grybelio verpimas ar augantis judėjimas, reaguojant į gravitaciją.

Kiti sunkumai

Kita kliūtis tiriant hidotropizmą yra sunku sukurti sistemą, kurioje būtų atkuriamas drėgmės gradientas.

Klasikiniai vokiečių botanikų metodai, kuriuos taip pat naudojo darvinai, apėmė sėklų įdėjimą į pakabinamą drėgnų pjuvenų cilindrą, dėl kurio šaknys pirmiausia augo žemyn, bet vėliau vėl augo į drėgną substratą.

Pažymėtina, kad vienas iš mažiau žinomų tropizmų yra hidotropizmas, nukreiptas augimas, reaguojant į vandens ar drėgmės nuolydžius.

Nors hidrotropizmą augalų šaknyse tyrinėjo XIX amžiaus vokiečių botanikai ir darvinai, šio tropizmo egzistavimas buvo abejojamas iki paskutiniųjų metų.

Šiuos procesus tiesiog reikia toliau tyrinėti. Kiekvienas mokslinis tyrimas leis geriau suprasti šiuos sudėtingus mechanizmus.

Nuorodos

1. Hershey, D. (1992). "Ar hidrotropizmas yra šlapias?" Mokslinė veikla. 29 (2): 20–24.
2. Kiss, J. (2007). „Kur vanduo? Hidrotropizmas augaluose “. Atkurta iš ncbi.nlm.nih.gov.
3. Augalų ir gėlių gidų redaktorių komanda. (2012). „Hidrotropizmas“. Atkurta iš augalų ir gėlių-guide.com.
4. Miyazawa, Y., Yamazaki, T., Moriwaki, T. ir Takahashi, J. (2011). „Hidrotropizmas“. Botanikos tyrimų pažanga. Atgauta iš „sciencedirect.com“.
5. „Biology Online“ redaktorių komanda. (2016). „Hidrotropizmas“. Atkurta iš biology-online.org.
6. Takahashi, N., Yamazaki, Y., Kobayashi, A., Higashitani, A. ir Takahashi, H. (2003). "Hidrotropizmas sąveikauja su gravitropizmu, skaidydamas amiloplastus Arabidopsis ir ridikėlių daigų šaknyse". Augalų fiziolis. 132 (2): 805–810.
7. Žodyno redaktorių komanda. (2002). „Hidrotropizmas“. Gauta iš dictionary.com.