Kas yra hidrotropizmas? Mechanizmas ir svarba

The hidrotropizmas tai yra augalų augimo atsakas į vandens koncentraciją. Atsakymas gali būti teigiamas arba neigiamas.

Pavyzdžiui, šaknys yra teigiamai hidrotropinės, nes augalų šaknų augimas vyksta link didesnio santykinio drėgnumo lygio. Augalas gali aptikti tai šaknies dangtelyje ir tada siųsti signalus į pailgos šaknies dalį.

Teigiamas hidrotropizmas yra tas, kuriame kūnas linkęs augti drėgmės link, o neigiamas hidrotropizmas yra tada, kai organizmas auga nuo jo.

Hidrotropizmas yra tropizmo forma (tai yra orientacinis organizmo atsakas į stimulą), kuriam būdingas ląstelės arba organizmo judėjimo augimas arba reakcija į drėgmę ar vandenį..

Hidrotropizmo mechanizmas

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

Auksinai vaidina pagrindinį vaidmenį lenkiant augalų šaknis į vandenį, nes dėl to viena šaknų pusė auga greičiau nei kita, taigi, šaknų lenkimas.

Hidrotropizmo procesą inicijuoja šaknies gaubtas, kuris užfiksuoja vandenį ir siunčia signalą į pailgos šaknies dalį..

Požeminėse šaknyse sunku stebėti hidrotropizmą, nes šaknys nėra lengvai pastebimos.

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

Kodėl hidrotropizmas yra toks svarbus augalams?

Šis gebėjimas lenkti ir augti šaknį link drėgmės gradiento, kurį suteikia hidrotropizmas, yra būtinas, nes augalams reikia augti. Vanduo kartu su tirpiomis mineralinėmis maistinėmis medžiagomis absorbuojamas šaknų plaukuose.

Tada kraujagyslių augaluose vanduo ir mineralai transportuojami į visas augalų dalis per transporto sistemą, vadinamą ksilemu.

Antroji transporto sistema kraujagyslių augaluose vadinama phloem. Plienas taip pat turi vandenį, o ne su tirpiais mineralais, bet dažniausiai yra tirpių organinių maistinių medžiagų.

Tai biologiškai svarbi, nes hidrotropizmas padeda didinti gamyklos efektyvumą jos ekosistemoje.

Klaidingi supratimai apie hidrotropizmą

1 - hidrotropizmas ir šaknų augimas drėgnose vietose

Didesnis šaknų augimas drėgnose dirvožemio vietose nei sausose dirvožemio vietose paprastai nėra hidrotropizmo rezultatas..

Hidrotropizmui reikia šaknies, kad lenktųsi nuo džiovyklos iki drėgnos dirvos vietos. Šaknys reikalauja, kad vanduo augtų, todėl šaknys, kurios būna drėgnoje dirvoje, augs ir šakos taps daug daugiau nei sausoje dirvoje.

2 - vandens absorbcija

Šaknys negali pajusti vandens viduje vamzdžių nepažeistos per hidrotropizmą ir turi nutraukti vamzdžius, kad gautų vandenį.

3 - atstumas, reikalingas vandens absorbcijai

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

Geriausiu atveju, hidrotropizmas greičiausiai veikia keleto milimetrų atstumu.

Hidrotropizmo tyrimai

Hidrotropizmo tyrimas visų pirma buvo laboratorinis reiškinys, turintis šaknų, auginamų drėgnu oru, o ne dirvožemiu.

Jo ekologinė svarba dirvožemyje auginamose šakose nėra aiški, nes tiek mažai hidrotropizmo tyrimų ištyrė dirvožemyje auginamas šaknis.

Neseniai identifikavus mutantinį augalą, neturintį hidrotropinio atsako, paaiškėjo jo vaidmuo gamtoje.

Hidrotropizmas gali būti svarbus augalams, auginamiems erdvėje, kur jis gali leisti šaknis orientuotis mikrogravitacinėje aplinkoje..

Tiesą sakant, šis atsakas į augalų augimą nėra lengva mokytis. Kaip minėta, eksperimentai atliekami laboratorijose, o ne gamtinėje aplinkoje.

Tačiau kiekvieną kartą, kai daugiau sužinosite apie šio augalų augimo proceso sudėtingumą.

Populiariausi augalai šio poveikio tyrimui yra: žirnių augalas (Pisum sativum), kukurūzų augalas (Zea mays) ir sultingasis rūgštis (Arabidopsis thaliana). 

Kitas būdas tirti hidrotropizmą yra naudoti instrumentus, skirtus augalų gaunamo gravitacijos vektoriaus krypčiai pakeisti.

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

Iš tikrųjų, šaknų hidrotropizmas buvo akivaizdesnis, kai vienoje iš šių mašinų buvo auginami žirniai ir agurkai..

Dar įdomesnis požiūris į studiją yra naudoti kosmoso skrydžio metu esančias mikrogravitacijos sąlygas.

Idėja yra ta, kad, nesant didelių gravitacinių jėgų, vyraujančios gravitropinės šaknų reakcijos yra veiksmingai paneigtos, kad kiti šaknų tropizmai (pvz., Hidrotropizmas) taptų akivaizdesni virš gravitropizmo. Tai yra augalo ar grybelio judėjimas arba augimas, reaguojant į sunkumą.

Kita kliūtis tirti hidrotropizmą yra sunku sukurti sistemą, kurioje yra pakartotinis drėgmės gradientas.

Klasikiniai Vokietijos botanikų metodai, kuriuos taip pat naudojo Darvinas, apėmė sėklų įterpimą į šlapias pjuvenų pakabinamą cilindrą, dėl kurio šaknys augo pirmyn, bet po to augo atgal į drėgną substratą.

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

Nors hidrotropizmas buvo ištirtas XIX a. Vokiečių botanikų ir darviniečių augalų šaknų, šio tropizmo buvimas buvo apklaustas iki pastarųjų metų.

Šie procesai tiesiog turi būti labiau tiriami. Kiekvienas mokslinis tyrimas padidins šių sudėtingų mechanizmų supratimą.

Nuorodos

1. Hershey, D. (1992). "Ar hidrotropizmas yra šlapias?" Mokslo veikla. 29 (2): 20-24.
2. Kiss, J. (2007). „Kur yra vanduo? Hidrotropizmas augaluose ". Gauta iš ncbi.nlm.nih.gov.
3. Augalų ir gėlių gido komandos redaktorius. (2012). "Hidrotropizmas". Gauta iš augalų ir srauto-guide.com.
4. Miyazawa, Y., Yamazaki, T., Moriwaki, T. ir Takahashi, J. (2011). "Hidrotropizmas". Botanikos tyrimų pažanga. Susigrąžinta iš sciencedirect.com.
5. Biologijos internete komandos redaktorius. (2016). "Hidrotropizmas". Gauta iš biologijos-online.org.
6. Takahashi, N., Yamazaki, Y., Kobayashi, A., Higashitani, A. ir Takahashi, H. (2003). "Hidrotropizmo sąveika su gravitropizmu, degraduojant amiloplastus Arabidopsis ir ridikėlių šakniavaisiuose". Augalų Physiol. 132 (2): 805-810.
7. Žodyno redaktoriaus komanda. (2002). "Hidrotropizmas". Gauta iš žodyno.com.