Какво е хидротропизъм? Механизъм и значение

на hidrotropismo това е реакция на растежа на растенията към водните концентрации. Отговорът може да бъде положителен или отрицателен.

Корените, например, са положително хидротропни, тъй като растежът на корените на растенията се осъществява към по-високо ниво на относителна влажност. Растението е в състояние да открие това в капачката на корена и след това да изпрати сигнали към продълговата част на корена.

Положителният хидротропизъм е този, при който тялото има тенденция да расте към влага, докато отрицателен хидротропизъм е, когато организмът расте от него.

Хидротропизмът е форма на тропизъм (ориентиращ отговор на организма към стимул), характеризиращ се с растеж или реакция на движение на клетка или организъм към влага или вода..

Механизъм на хидротропизъм

Клас от растителни хормони, наречени ауксини, координират този процес на растеж на корените.

Ауксините играят ключова роля в огъването на корените на растенията във вода, тъй като те причиняват една страна на корена да расте по-бързо от другата и следователно сгъстяването на корена.

Процесът на хидротропизъм се инициира от улавянето на водата и изпращането на сигнал към продълговата част на корена..

Хидротропизъм е трудно да се наблюдава в подземните корени, тъй като корените не могат лесно да се наблюдават.

Водата се движи лесно в почвата и водното съдържание на почвата непрекъснато се променя, така че всеки градиент в почвената влага не е стабилен.

Защо хидротропизмът е толкова важен за растенията?

Тази способност да се огъва и расте коренът към градиент на влага, който осигурява хидротропизмът, е от съществено значение, защото растенията се нуждаят от вода, за да растат. Водата, заедно с разтворимите минерални хранителни вещества, се абсорбира от коренните косми.

След това във васкуларни растения водата и минералите се транспортират до всички части на растението чрез транспортна система, наречена ксилема.

Втората транспортна система в съдовите растения се нарича флоем. Флоемата също носи вода, не с разтворими минерали, а главно с разтворими органични хранителни вещества на нейно място.

Това е от биологично значение, тъй като хидротропизмът спомага за повишаване на ефективността на растението в неговата екосистема.

Погрешни схващания за хидротропизма

1 - Хидротропизъм и растеж на корените във влажни зони

По-големият растеж на корените в влажните зони на почвата, отколкото в сухите райони на почвата обикновено не е резултат от хидротропизъм.

Хидротропизмът изисква коренът да се огъва от сушилнята до влажна зона на почвата. Корените изискват вода да расте, така че корените, които се намират във влажна почва, ще растат и се разклоняват много повече от тези в сухата почва.

2- Поглъщане на вода

Корените не могат да усетят водата в тръбите непокътнати чрез хидротропизма и трябва да счупят тръбите, за да получат водата.

3 - Разстояние, необходимо за абсорбция на вода

Корените не могат да усетят водата на няколко крачки чрез хидротропизъм и да растат към нея.

В най-добрия случай хидротропизмът вероятно работи на разстояние от няколко милиметра.

Изследвания на хидротропизъм

Изследванията на хидротропизма са предимно лабораторно явление за корени, отглеждани във влажен въздух вместо в почвата.

Неговата екологична значимост в корените, отглеждани в почвата, не е ясна, тъй като толкова малко изследвания на хидротропизъм са изследвали корените, отглеждани в почвата..

Неотдавнашната идентификация на мутантно растение без хидротропен отговор помогна да се изясни ролята му в природата.

Хидротропизмът може да е важен за растенията, отглеждани в космоса, където той може да позволи на корените да бъдат ориентирани в среда на микрогравитация.

Всъщност, този отговор на растежа на растенията не е лесен за изследване. Експериментите, както се споменава, се извършват в лаборатории, а не в естествена среда.

Все пак, всеки път, когато научите повече за сложния характер на този процес на растеж на растенията.

Най-популярните растения за изследване на този ефект са: растение от грах (Pisum sativum), царевично растение (Zea mays) и кисело кисело (Arabidopsis thaliana). 

Друг подход за проучване на хидротропизма е да се използват инструменти за промяна на посоката на вектора на гравитацията, получена от растенията.

Въпреки че не е възможно да се елиминира ефектът на гравитацията на Земята, има машини, които въртят растенията около ос или в някои случаи в три измерения, опитвайки се да неутрализират ефектите на гравитацията, които се наричат ​​машини за позициониране. случаен.

Всъщност хидротропизмът в корените е по-очевиден, когато растенията от грахово зърно и краставица се отглеждат в една от тези машини..

Още по-интересен подход за изследване е да се използват условията на микрогравитация, налични по време на космически полет.

Идеята е, че при липсата на значителни гравитационни сили, преобладаващите гравитропни реакции на корените са ефективно отречени, така че други корени тропизми (като хидротропизъм) стават по-очевидни, над гравитропизма. Това е завой или нарастващо движение на растение или гъбичка в отговор на гравитацията.

Друга пречка пред изучаването на хидротропизма е трудността да се създаде система, в която има възпроизводим градиент на влага.

Класическите методи на немските ботаници, също използвани от Дарвин, включват поставяне на семената в висящ цилиндър от мокри дървени стърготини, което води до израстване на корените първо надолу, но след това се отглежда обратно във влажния субстрат..

Трябва да се отбележи, че един от по-малко известните тропизми е хидротропизъм, растежът, насочен в отговор на вода или градиенти на влага.

Въпреки че хидротропизмът е бил изследван в корените на растенията от немски ботаници и дарвинисти от деветнадесети век, съществуването на този тропизъм е поставено под въпрос до последните години.

Тези процеси просто трябва да бъдат по-изучени. Всяко научно изследване ще увеличи разбирането на тези сложни механизми.

препратки

1. Hershey, D. (1992). - Хидротропизмът е мокър? Научни дейности. 29 (2): 20-24.
2. Kiss, J. (2007). - Къде е водата? Хидротропизъм в растенията ". Извлечено от ncbi.nlm.nih.gov.
3. Екип редактор на ръководство за растения и цветя. (2012 г.). "Hydrotropism". Изтеглено от plant-and-flower-guide.com.
4. Miyazawa, Y., Yamazaki, T., Moriwaki, T., и Takahashi, J. (2011). "Hydrotropism". Напредък в ботаническите изследвания. Възстановен от sciencedirect.com.
5. Екип редактор на биологията онлайн. (2016 г.). "Hydrotropism". Изтеглено от biology-online.org.
6. Takahashi, N., Yamazaki, Y., Kobayashi, A., Higashitani, A., и Takahashi, H. (2003). "Взаимодействия с хидротропизъм с гравитропизъм чрез разграждане на амилопластите в корените на арабидопсис и репички". Физиол на растенията. 132 (2): 805-810.
7. Екип на редактора на речник. (2002 г.). "Hydrotropism". Извлечено от dictionary.com.