Типове, характеристики и примери на настиите



на неприятности, Настизмът или движенията на настиците са форма на движение на растенията, която се получава от възприемането на външен стимул в една посока, но където посоката на полученото движение е независима от тази на възприемания стимул. Те се срещат практически във всички органи на растенията: листа, стъбла и клони, цветя, пипала и корени.

Сред механизмите, които растенията трябва да приспособят към околната среда, която ги заобикаля, са някои форми на движения, които, обратимо или необратимо, са резултат от възприемането на светли, термични, химични, водни, тактилни, гравитационни стимули, произход от рани, причинени от тревопасни животни при хранене, наред с други.

Движението в растенията традиционно се класифицира в два вида: тропизъм и настия. Тропизмите, за разлика от nastias, са функционално дефинирани като движения или растежни реакции на растителните органи срещу физически стимули и са пряко свързани с посоката, в която те се възприемат..

Както nastias, така и tropisms могат да бъдат резултат от движения, дължащи се на растеж или промени в тургора в клетките на органа, който се движи, така че някои движения могат да се считат за обратими и други необратими, в зависимост от случая..

Чарлз Дарвин в работата си от 1881 г. - Силата на движението в растенията описва продукта на растенията, който се променя от промените в околната среда, особено тези, свързани с тропичните реакции. Въпреки това, механизмите, лежащи в основата на тези движения, са описани от различни автори от тогава до днес.

индекс

  • 1 Видове
  • 2 Характеристики и примери
    • 2.1 Nictinastias или "движения на съня" на растенията
    • 2.2 Tigmonastias или движения чрез докосване
    • 2.3 Термонастия
  • 3 Препратки

тип

Растението може да получи голямо разнообразие от стимули, за които може да предизвика голямо разнообразие от отговори. Класификацията на различните настични движения е направена основно въз основа на естеството на стимулите, но научното описание на механизмите за реакция представя много неясноти.

Сред най-известните видове настия са:

  • nyctinasty: когато листата на някои видове бобови растения се разширяват напълно през деня и се сгъват или затварят през нощта.
  • Tigmonastia / Sixmonastia: движения, които са резултат от стимули чрез пряк физически контакт в някои органи на някои видове.
  • Termonastia: обратими движения, зависими от топлинни колебания.
  • Fotonastia: счита се за специален вид фототропизъм; листата на някои видове при условия на висока интензивност на светлината могат да се подредят паралелно на светлината.
  • Епинастия и хипонастия: те са листни движения, които имат някои видове пред условията на изключителна влажност в корените или високи концентрации на сол в почвата. Епинастията е свързана с преувеличен растеж на адаксиалния участък, докато хипонастията се отнася до растежа на абаксиалната област на листата \ t.
  • Hidronastiaдвижение на определени растителни органи, което зависи от водните стимули.
  • Quimionastia: реакция на движение, свързана с градиентите на концентрация на някои химични вещества. Някои автори се позовават повече на вътрешните движения и сигналните пътища.
  • Гравинастия / Геонастия: обратимо временно движение на някои растения в отговор на гравитационните стимули.

Характеристики и примери

Много от настичните движения зависят от съществуването на определен орган: pulvínulo. Пулвинулозите са специализирани двигателни органи, разположени в основата на дръжките на простите листа, и дръжки и листни листчета в съставни листа..

Анатомично казано, те са съставени от централен цилиндър, заобиколен от слоеве от коленхими, и кортикална моторна зона, която има паренхимни клетки, податливи на промени в размера и формата.

Клетките на pulvular cortex, които променят размера и формата, са известни като моторни клетки, между които се разграничават екстензорните и флексорните двигателни клетки. Обикновено движението им зависи от промени в тургора, дължащи се на входа и / или изхода на протопластната вода.

По-долу е дадено кратко описание на настиите, чиито случаи могат да се считат за класически примери.

Nictinastias или "сън движения" на растенията

Първоначално те са открити в прудиш мимоза и са много често срещани в бобовите растения. Те са свързани с „ритмичното“ движение на листата, които се затварят през нощта и се разширяват напълно през деня. Най-изследвани са тези на Albizzia julibrissim, A. lophantha, Samanea saman, Robinia pseudoacacia и Phaseolus coccineus.

Явлението е добре познато в растенията и се смята, че има причини за адаптация: разширяването на листата през деня позволява да се улови максимум светлинна енергия по време на излагане на слънце, докато затварянето през нощта се стреми да избегне загуба на калории. важно.

Когато листата се разширяват, пулвинидите са хоризонтални (дневни), а когато са затворени, имат форма "U" (нощна), или това е свързано с увеличаване на тургора в екстензорните клетки по време на отварянето и с увеличаване на Тургор в клетките на флексора по време на затваряне.

Такива тургорни промени се дължат на движението на водата, което зависи от вътреклетъчното движение на йони като K + и Cl-, малат и други аниони..

К + навлиза в моторните клетки чрез увеличаване на отрицателния заряд на вътрешната страна на цитоплазмената мембрана, което се постига чрез действието на АТРази, отговорни за изхвърляне на протони от цитоплазмата..

Загубата на тургор се дължи на инактивирането на протонната помпа, която деполяризира мембраната и активира калиевите канали, като по този начин се стимулира освобождаването на този йон към апопласта..

Тези движения зависят от действието на фоторецепторите, съставени от фитохроми, като се има предвид, че експериментите показват, че продължителното лъчение стимулира отварянето на листата.

Никиничното движение има определена "ритмичност", тъй като растенията, подложени на постоянна тъмнина, представят тези движения на всеки 24 часа, така че един вид "биологичен часовник" трябва да участва в регулирането на тургорните промени в моторните клетки на пулвелите..

Tigmonastias или движения с докосване

Един от най-популярните отговори в литературата е този, който представя / показва месоядното растение Dionaea muscipula или "Atrapamoscas de Venus", където насекомите са уловени в техните двукрили листа..

Когато едно насекомо се изкачи до вентралната повърхност на листата и срещне три деликатни косми, които предизвикват моторния отговор, се генерират междуклетъчни електрически сигнали и инициират диференциалното удължение на клетките на всеки листен лист, което води до затваряне на листата. "Капан" за по-малко от секунда.

Хищникът дава на Д. muscipula достатъчно азот, за да оцелее, така че тези растения могат да се установят без проблеми в бедни почви в този минерал. Важно е да се отбележи, че това движение е много специфично, което означава, че дразнители като дъждовни капки или силни ветрове не предизвикват затваряне на лобчетата.

Друго месоядно растение, Drosera rotundifolia, има стотици слузливи пипала на повърхността на модифицираните си листа, което привлича вниманието на стотици потенциални плячки, които са хванати в лепкавата част на пипалата..

Сетивните пипала откриват присъствието на плячката и съседните пипала се насочват към стимулираното, образувайки капана с форма на чаша, която улавя насекомото в неговия интериор..

Смята се, че възниква диференциален растеж, който се контролира от промени в нивата на ауксин, тъй като добавянето на екзогенни ауксини води до затваряне на листа и чрез добавяне на транспортни блокери на един и същ хормон, движението е инхибирано..

Mimosa pudica също е главният герой на най-добре описаните движения на tigmonásticos. Докосването на една от неговите листовки насърчава незабавното затваряне на съставните му листа.

Смята се, че този отговор на тактилни стимули може да служи за изплашване на възможни хищници или като защитен механизъм, който позволява излагането на техните защитни шипове..

Сгъването на листата зависи от промените в тургора. Пулвинидите в този случай губят тургор, по-специално, флексорните клетки се разтягат в отговор на загубата на обем на екстензорните клетки.

Промяната в обема се дължи на отделянето на захароза във флоем, което изисква осмотичен транспорт на вода и пасивен транспорт на калиеви йони и хлор..

При това движение се генерира електрохимичен градиент благодарение на участието на протонни помпи в мембраната (ATPasas). Включват се фактори на растежа, цитоскелета и актиновите влакна.

Termonastias

Той е подробно описан в цветята на Крокус и в лалета. Среща се с диференциално нарастване на противоположните страни на венчелистчетата, които реагират на термичния стимул, а не чрез промени в тургора. Разликата в отговора е дадена, тъй като двете страни на органа имат оптимален растеж при много различни температури.

По време на това движение не се наблюдават значителни промени в осмотичните, рН или пропускливите стойности на протопластите. Наблюдавани са също значителни повишения на вътреклетъчния CO2, което изглежда е факторът, който чувствително \ t.

Това движение е независимо от интензитета на светлината и е строго зависимо от повишаването на температурата. Конвенцията между различните автори е, че температурните вариации трябва да бъдат между 0.2 ° C и 0.5 ° C, за да се наблюдава движението на цветята. Понижаването на температурата от същата величина причинява неговото затваряне.

препратки

  1.       Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Основи на физиологията на растенията (2-ро изд.). Мадрид: Макгроу Хил Interamericana de España.
  2.       Braam, J. (2005). Във връзка: реакцията на растенията към механичните стимули. New Phytologist, 165, 373-389.
  3.       Brauner, L. (1954). Тропизми и настични движения. Annu. Plant. Physiol., 5, 163-182.
  4.       Brown, A.H., Chapman, D.K., & Liu, S.W.W. (1974). Сравнение на листата епинастия, предизвикана от безтегловност или от ротация на Clinostat. Bioscience, 24 (9), 518-520.
  5.       Dubetz, S. (1969). Един необичаен фотонастизъм, индуциран от суша във Phaseolus vulgaris. Canadian Journal of Botany, 47, 1640-1641.
  6.       Dumais, J., & Forterre, Y. (2012). "Динамика на зеленчуците": Ролята на водата в движението на растенията. Annu. Fluid Mech., 44, 453-478.
  7.       Enright, J. Т. (1982). Спи на движението на листата: В защита на интерпретацията на Дарвин. Oecologia, 54 (2), 253-259.
  8.       Esmon, C.A., Pedmale, U. V, & Liscum, E. (2005). Растителни тропизми: осигуряват силата на движението на приседналия организъм. Int., J. Dev., Biol., 49, 665-674.
  9.       Firn, R. D., & Myers, A. B. (1989). Движение на растенията, причинено от диференциалния растеж - единство на многообразието на механизмите? Екологична и експериментална ботаника, 29, 47-55.
  10.   Guo, Q., Dai, Е., Han, X., Xie, S., Chao, E., & Chen, Z. (2015). Бързо настигане на растенията и биоинспирирани структури. J. R. Soc. Interface, 12.
  11.   Hayes, A.В., & Lippincott, J.A. (1976). Растеж и гравитационен отговор при развитието на хипонастията на листата. American Journal of Botany, 63 (4), 383-387.
  12.   Koukkari, W.L., & Hillman, W.S. (1968). Пулвини като фоторецептори във фитохромния ефект върху никтинастията в албизия джулибрисин. Plant Physiology, 43 (5), 698-704.
  13.   Sandalio, L.M., Rodríguez-Serrano, M., & Romero-Puertas, M.C. (2016). Епинастия на листата и ауксин: биохимичен и молекулен преглед. Растителна наука. Elsevier Ireland Ltd..
  14.   Schildknecht, H. (1983). Тургорини, хормони на ендогенните дневни ритми на по-висши организирани растения-откриване, изолация, структура, синтез и активност. Angewandte Chemie International Edition на английски език, 22 (9), 695-710.
  15.   Ueda, М., Takada, N., & Yamamura, S. (2001). Молекулярният подход към yctinastic движението на растението, контролирано от биологичен часовник. International Journal of Molecular Sciences, 2 (4), 156-164.
  16.   Wood, W. M. L. (1953). Thermonasty в Tulip и Crocus Flowers. Вестник на експерименталната ботаника, 4 (10), 65-77.