Nastijų tipai, charakteristikos ir pavyzdžiai



The nastijos, Nastismos ar násticos judesiai yra augalų judėjimo forma, atsirandanti dėl išorinio stimulo suvokimo vienoje kryptyje, tačiau kai judėjimo kryptis yra nepriklausoma nuo suvokiamo stimulo krypties. Jie atsiranda praktiškai visuose augalų organuose: lapai, stiebai ir šakos, gėlės, sausgyslės ir šaknys.

Augalų mechanizmai prisitaikyti prie supančios aplinkos keletas judėjimų formos, grįžtamai ar negrįžtamai, todėl į skaisčio, šilumos, chemijos, vandens, lytėjimo, gravitacinių, produktų žaizdos dirgiklius suvokimo sukelia žolėdžių maitinant, be kita ko.

Judėjimas augaluose tradiciškai skirstomas į dvi rūšis: tropizmas ir nastijas. Skirtingai nuo nastijų, tropizmai yra funkciškai apibrėžti kaip augalų organų judesiai arba augimo atsakai nuo fizinių dirgiklių ir yra tiesiogiai susiję su jų suvokimo kryptimi..

Tiek nastijos, tiek tropizmai gali būti judėjimo dėl augimo arba pokyčių, atsirandančių judančio organo ląstelėse, rezultatas, todėl kai kurie judesiai gali būti laikomi grįžtamais ir kitais negrįžtamais, jei įmanoma..

Čarlzas Darvinas savo 1881 m. Darbe - augalų judėjimo galia - apibūdino augalų judėjimų poveikį aplinkos pokyčiams, ypač tuos, kurie susiję su tropiniais atsakais. Tačiau nuo to laiko iki šių dienų įvairūs autoriai apibūdino šiuos judesius.

Indeksas

  • 1 tipai
  • 2 Charakteristikos ir pavyzdžiai
    • 2.1 Nektinastijos arba augalų „miego judėjimas“
    • 2.2 Tigmonastijos ar judesiai
    • 2.3 Termonastijos
  • 3 Nuorodos

Tipai

Augalas gali gauti daug įvairių dirgiklių, dėl kurių jis gali sukelti daugybę atsakymų. Įvairių nastinių judėjimų klasifikacija buvo atlikta daugiausia dėl dirgiklių pobūdžio, tačiau mokslinis atsako mechanizmų aprašymas kelia daug neaiškumų.

Tarp žinomiausių nastijų rūšių yra:

  • Niktinastija: kai kai kurių ankštinių augalų rūšių lapai visą dieną išsiplečia ir naktį sulankstomi arba uždaryti.
  • Tigmonastija / Sixmonastia: judesiai, atsirandantys dėl dirgiklių tiesioginio fizinio kontakto tam tikrų rūšių organuose.
  • Termonastija: grįžtamieji judesiai, priklausantys nuo šilumos svyravimų.
  • Fotonastija: tai laikoma specialiu fototropizmo tipu; kai kurių rūšių lapai, esant dideliam šviesos intensyvumui, gali būti išdėstyti lygiagrečiai šviesos dažnumui.
  • Epinastija ir hiponastija: jie yra lapų judesiai, kurių kai kurios rūšys yra prieš ekstremalios drėgmės sąlygas šaknų šakose arba didelės druskos koncentracijos dirvožemyje. Epinastija susijusi su pernelyg didėjančiu adaksinės srities augimu, o hiponastija - tai lapų ašmenų abaxialinio regiono augimas..
  • Hydronastia: tam tikrų augalų organų judėjimas, priklausantis nuo vandens stimulų.
  • Chemoterapija: judėjimo atsakas, susijęs su kai kurių cheminių medžiagų koncentracijos gradientais. Kai kurie autoriai daugiau kalba apie vidinius judesius ir signalizacijos kelius.
  • Gravinastija / Geonastija: grįžtamasis kai kurių augalų judėjimas reaguojant į gravitacinius stimulus.

Charakteristikos ir pavyzdžiai

Daugelis nastinių judėjimų priklauso nuo konkretaus organo - pulvinulo - egzistavimo. Pulvínulos yra specializuoti varikliniai organai, esantys paprastųjų lapų petiolių pagrindu, o lapų ir lizdų - mišiniuose..

Anatomiškai kalbant, jie susideda iš centrinio cilindro, apsupto kolenchimijos sluoksnių, ir žievės motorinės zonos, kuri turi parenchimines ląsteles, kurios yra jautrios dydžio ir formos pokyčiams.

Plaušinės žievės ląstelės, kurios keičia dydį ir formą, yra žinomos kaip motorinės ląstelės, tarp kurių išskiriamos ekstensorinės ir lanksčiosios motorinės ląstelės. Paprastai jų judėjimas priklauso nuo rinkorų pokyčių, atsirandančių dėl protoplastinio vandens įėjimo ir (arba) išėjimo.

Toliau pateikiamas trumpas nastijų, kurių atvejai gali būti laikomi klasikiniais pavyzdžiais, aprašymas.

Nektinastijos arba augalų „miego judėjimas“

Iš pradžių jie buvo atrasti priziškoje Mimozoje ir yra labai paplitę ankštiniuose augaluose. Jie siejasi su „ritminiu“ lapų judėjimu, kuris naktį užsidaro ir visą dieną išsiplėtė. Labiausiai tyrinėti buvo Albizzia julibrissim, A. lophantha, Samanea saman, Robinia pseudoacacia ir Phaseolus coccineus.

Šis reiškinys yra gerai žinomas augaluose ir manoma, kad jame yra adaptyvių priežasčių: lapų peilių išplėtimas per dieną leidžia užfiksuoti maksimalią šviesos energiją saulės metu, o uždarant naktį siekiama išvengti kalorijų nuostolių svarbu.

Kai lapai išplėstos pulvinules yra horizontali (dienos) ir kai uždarytas turėti "u" (Night), arba yra susijęs su padidėjusia pabrinkimo į raumuo ląstelių atidarymo metu, ir padidėjo Turgor į lenkimo ląsteles uždarymo metu.

Tokie turgoriniai pokyčiai susiję su vandens judėjimu, kuris priklauso nuo jonų, pvz., K + ir Cl-, malato ir kitų anijonų, ląstelių judėjimo..

K + patenka į motorines ląsteles, padidindama neigiamą krūvį citoplazmos membranos vidinėje pusėje, kuri pasiekiama veikiant ATPazėms, atsakingoms už protonų pašalinimą iš citoplazmos..

„Turgoro“ praradimas atsirado dėl protonų siurblio inaktyvacijos, kuris depolarizuoja membraną ir aktyvuoja kalio kanalus, skatindamas šio jono išsiskyrimą apoplastui..

Šie judesiai priklauso nuo fotoreceptorių, sudarytų iš fitochromų, veikimo, atsižvelgiant į tai, kad eksperimentai parodė, kad ilgalaikis spinduliavimas skatina lapų atvėrimą.

Nictinástico judėjimas turi tam tikrą "Ritmiškai" augalams pagal nuolatinėje tamsoje turi šiuos judesius kas 24 valandas, todėl "biologinis laikrodis" turėtų dalyvauti reguliuojant turgor pakeitimus variklinių ląstelių pulvinules.

Tigmonastijos ar judesiai

Vienas iš populiariausių tigmonásticas atsakymų literatūroje yra tas, kuris pristato / parodo mėsinių augalų Dionaea muscipula arba "Atrapamoscas de Venus", kur vabzdžiai yra sulaikyti į jų atlenkiamus bilobedus lapus..

Kai vabzdžių wspina link pilvo lakšto paviršiaus, ir atitinka tris jautrius plaukus, kad sukelti variklio atsaką, Tarpląstelinių elektros signalai yra generuojami ir pradeda diferencinį pailgėjimas kiekvienos lapų skilties ląstelių, todėl į tai, uždarymo „Trap“ mažiau nei per sekundę.

Mėsauliai suteikia D. muscipula pakankamai azoto, kad išgyventų, todėl šie augalai gali išspręsti be problemos neturtingame dirvožemyje. Svarbu pažymėti, kad šis judėjimas yra labai specifinis, o tai reiškia, kad tokie stimulai kaip lietaus lašai ar stiprūs vėjai nesukelia skilčių uždarymo..

Kitas mėsėdis augalas, Apskritalapė saulašarė, turi šimtus gleivingų čiuptuvai dėl modifikuotų lapų paviršiaus, kuris traukia šimtus potencialaus grobio, kurie įstrigę į "čiuptuvai" gleivės dėmesį.

Jutimo tentacles aptinka grobio buvimą ir gretimieji tentacles linksta link stimuliuojamos, formuodami puodelio formos gaudyklę, kuri sulaiko vabzdį savo interjere.

Manoma, kad atsiranda diferencinis augimas, kurį kontroliuoja auksino koncentracijos pokyčiai, nes papildant eksogeninius auksinus atsiranda lapų uždarymas, ir pridedant to paties hormono transportavimo blokatorių, judėjimas slopinamas.

„Mimosa pudica“ taip pat yra geriausiai aprašytų tigmonásticos judesių veikėjas. Vieno jo lankstinuko prisilietimas skatina nedelsiant uždaryti jos sudėtinius lapus.

Manoma, kad šis atsakas į lytėjimą skatinančius dirgiklius gali padėti užgniaužti galimus plėšrūnus arba kaip gynybos mechanizmą, leidžiantį apsisaugoti nuo gynybinių spyglių.

Lapų lankstymas priklauso nuo turgoro pokyčių. Šiuo atveju pulvinidai praranda turgorą, konkrečiai, lanksčiosios ląstelės yra ištemptos reaguojant į ekstensorių ląstelių tūrio praradimą.

Tūrio pokytis atsiranda dėl sacharozės išsiskyrimo į žiedą, kuriam reikalingas osmosinis vandens transportavimas ir pasyvus kalio jonų bei chloro transportavimas..

Šiame judėjime elektrocheminis gradientas taip pat susidaro dėl protonų siurblių dalyvavimo membranoje (ATPasas). Tarp kitų yra augimo faktoriai, citozeleto ir aktino gijos.

Termonastijos

Jis buvo detalizuotas Crocus gėlės ir tulpės. Atsiranda skirtingas augimas priešingose ​​žiedlapių pusėse, kurios reaguoja į šiluminį stimulą, o ne dėl turgoro pokyčių. Atsakymo skirtumas skiriamas, nes abi organo pusės turi optimalų augimą labai skirtingomis temperatūromis.

Šio judėjimo metu reikšmingų pokyčių nenustatyta protoplastų osmotinėse, pH ar pralaidumo vertėse. Taip pat pastebėtas reikšmingas ląstelinio CO2 kiekio padidėjimas, kuris, atrodo, yra audinių jautrumo temperatūros pokyčiams veiksnys..

Šis judėjimas nepriklauso nuo šviesos intensyvumo ir griežtai priklauso nuo temperatūros padidėjimo. Įvairių autorių sutarimas yra tas, kad terminis svyravimas turi būti nuo 0,2 ° C iki 0,5 ° C, kad būtų galima stebėti gėlių judėjimą. Tokio pat dydžio temperatūros kritimas sukelia jo uždarymą.

Nuorodos

  1.       Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Augalų fiziologijos pagrindai (2-asis red.). Madridas: „McGraw-Hill Interamericana de España“.
  2.       Braam, J. (2005). Susisiekti: augalų atsakas į mechaninius dirgiklius. New Phytologist, 165, 373-389.
  3.       Brauner, L. (1954). Tropizmai ir nastiniai judesiai. Annu. Rev. Physiol., 5, 163-182.
  4.       Brown, A.H., Chapman, D.K. & Liu, S. W. W. (1974). Lapų „Epinasty“, kurį sukelia nesvarumas, arba Clinostat rotacijos palyginimas. Bioscience, 24 (9), 518-520.
  5.       Dubetz, S. (1969). Nepaprasta fotonastika, kurią sukėlė sausros Phaseolus vulgaris. Canadian Journal of Botany, 47, 1640-1641.
  6.       Dumais, J., ir Forterre, Y. (2012). "Daržovių dinamika": vandens vaidmuo augalų judėjimuose. Annu. Fluid Mech., 44, 453-478.
  7.       Enright, J. T. (1982). Lapų miego judėjimas: ginant Darvino interpretaciją. Oecologia, 54 (2), 253-259.
  8.       Esmon, C. A., Pedmale, U. V, ir Liscum, E. (2005). Augalų tropizmai: judėjimo galios suteikimas sėjamam organizmui. Int. J. Dev. Biol., 49, 665-674.
  9.       Firn, R. D., ir Myers, A. B. (1989). Augalų judėjimas dėl skirtingo augimo - mechanizmų įvairovės vienybė? Aplinkos ir eksperimentinė botanika, 29, 47-55.
  10.   Guo, Q., Dai, E., Han, X., Xie, S., Chao, E., & Chen, Z. (2015). Greitas nastic judėjimas augalų ir bioinspired struktūras. J. R. Soc. Interface, 12.
  11.   Hayes, A. B., & Lippincott, J. A. (1976). Augimas ir gravitacinis atsakas vystant lapų peilį Hyponasty. American Journal of Botany, 63 (4), 383-387.
  12.   Koukkari, W. L., ir Hillman, W. S. (1968). Pulvini kaip fotoreceptoriai fitochrominiame poveikyje Nyctinasty Albizzia julibrissin. Plant Physiology, 43 (5), 698-704.
  13.   Sandalio, L.M., Rodríguez-Serrano, M., ir Romero-Puertas, M.C. Lapų epinastija ir auksinas: biocheminė ir molekulinė apžvalga. Augalų mokslas. Elsevier Ireland Ltd.
  14.   Schildknecht, H. (1983). Turgorinai, endogeninių aukštųjų organizmų kasdienio ritmo hormonai, aptikimo, išskyrimo, struktūros, sintezės ir aktyvumo. Angewandte Chemie International Edition anglų kalba, 22 (9), 695-710.
  15.   Ueda, M., Takada, N. ir Yamamura, S. (2001). Molekulinis požiūris į biologinio laikrodžio kontroliuojamo augalo nyctinastinį judėjimą. International Journal of Molecular Sciences, 2 (4), 156-164.
  16.   Wood, W. M. L. (1953). „Tulip“ ir „Crocus Flowers“. Journal of Experimental Botany, 4 (10), 65-77.