ЩО ТАКЕ ГІДРОТРОПІЗМ? МЕХАНІЗМ І ЗНАЧЕННЯ - БІОЛОГІЯ - 2025

Hidrotropismo є відповіддю росту рослин по відношенню до концентрації води; відповідь може бути позитивною чи негативною. Наприклад, коріння є гідротропними, оскільки зростання коренів рослин відбувається до більш високого відносного рівня вологості. Рослина здатна виявити це в кореневій шапці і потім надсилати сигнали на витягнуту частину кореня.

Позитивний гідротропізм - це такий, при якому організм має тенденцію до зростання вологості, тоді як негативний гідротропізм - це коли організм від нього відростає.

Зображення, відновлене з слайда.

Гідротропізм - це форма тропізму (це орієнтуюча реакція організму на подразник), що характеризується реакцією росту або руху клітини або організму на вологість або воду.

Механізм гідротропізму

Клас рослинних гормонів під назвою ауксини координують цей процес росту коренів.

Ауксини відіграють ключову роль у згинанні коренів рослин у бік води, оскільки вони змушують одну сторону кореня рости швидше, ніж іншу, і, таким чином, вигин кореня.

Процес гідротропізму ініціюється кореневим ковпаком, який захоплює воду і посилає сигнал на витягнуту частину кореня.

У підземних коренях важко спостерігати гідротропізм, оскільки коріння не легко спостерігати.

Вода легко переміщується в ґрунті, а вміст води в ґрунті постійно змінюється, тому будь-який градієнт вологості ґрунту не є стабільним.

Чому гідротропізм настільки важливий для рослин?

Коріння ростуть у воді

Ця здатність вигинатися і рости корінь до градієнта вологи, який забезпечується гідротропізмом, є важливою, оскільки рослинам потрібна вода для вирощування. Вода разом з розчинними мінеральними поживними речовинами поглинається кореневими волосками.

Так у судинних рослинах вода та мінерали транспортуються до всіх частин рослини через транспортну систему, що називається ксилемою.

Друга транспортна система у судинних рослин називається флоемою. Флоема також переносить воду, не з розчинними мінералами, а переважно з розчинними органічними поживними речовинами.

Це має біологічне значення, оскільки гідротропізм допомагає підвищити ефективність рослини в його екосистемі.

Помилкові уявлення про гідротропізм

Гідротропізм і ріст коренів у вологих районах

Більший ріст коренів у вологих ґрунтових районах, ніж у районах сухого ґрунту, зазвичай не є результатом гідротропізму.

Гідротропізм вимагає коріння зігнутись із сушарки до вологих ділянок ґрунту. Кореням потрібна вода для вирощування, щоб коріння, які трапляються у вологому ґрунті, виростатимуть і розгалужуватимуться набагато більше, ніж у сухого ґрунту.

Поглинання води

Коріння не можуть відчувати воду всередині неушкоджених труб через гідротропізм і повинні розірвати труби, щоб отримати воду.

Відстань, необхідне для поглинання води

Коріння не можуть відчувати воду за кілька футів від гідротропізму і ростуть до неї.

У кращому випадку, гідротропізм, ймовірно, діє на відстані в пару міліметрів.

Дослідження гідротропізму

Дослідження гідротропізму - це насамперед лабораторне явище для коріння, вирощеного у вологому повітрі, а не у ґрунті. Його екологічне значення для коріння, що вирощується в ґрунті, незрозуміле. Недавня ідентифікація рослини-мутанта, яка не має гідротропної реакції, допомогла з'ясувати її роль у природі.

Гідротропізм може бути важливим для рослин, вирощених у космосі, де він може дозволити корінню зорієнтуватися в мікрогравітаційному середовищі. Насправді цю реакцію на ріст рослин вивчити непросто. Як було сказано, експерименти проводяться в лабораторіях, а не в природних умовах.

Однак все більше і більше дізнається про складний характер цього процесу росту рослин.

Найпопулярніші рослини для вивчення цього впливу: рослина гороху (Pisum sativum), рослина кукурудзи (Zea mays) та кислий тал (Arabidopsis thaliana).

Змініть напрямок вектора сили тяжіння

Інший підхід до вивчення гідротропізму полягає у використанні інструментів для зміни напрямку вектора сили тяжіння, отриманого рослинами.

Напрямок росту коренів спрямований до води

Хоча усунути вплив сили тяжіння на Землю неможливо, є машини, які обертають рослини навколо осі або, в деяких випадках, у трьох вимірах, намагаючись нейтралізувати ефекти сили тяжіння, які називаються машинами позиціонування. випадкові.

Насправді гідротропізм у коренях виявився найбільше, коли рослини гороху та огірків вирощували в одній із цих машин.

Мікрогравітація

Ще більш цікавим підходом до дослідження є використання умов мікрогравітації, наявних під час космічних польотів.

Ідея полягає в тому, що за відсутності значних гравітаційних сил переважна гравітапічна реакція коренів ефективно заперечується, так що інші кореневі тропізми (наприклад, гідротропізм) стають більш очевидними, ніж гравітропізм. Це прядіння або зростаючий рух рослини чи гриба у відповідь на гравітацію.

Інші труднощі

Ще одна перешкода для вивчення гідротропізму - це складність створення системи, в якій відтворюється градієнт вологи.

Класичні методи німецьких ботаніків, які також використовували Дарвіни, включали поміщення насіння у підвісний циліндр з мокрої тирси, в результаті чого коріння спочатку зростали вниз, але потім відростали назад у вологий субстрат.

Примітно, що одним з менш відомих тропізмів є гідротропізм, спрямований на ріст у відповідь на градієнти води або вологи.

Хоча гідротропізм вивчався в коренях рослин ще німецькими ботаніками 19 століття і Дарвінами, існування цього тропізму ставилося під сумнів до останніх років.

Ці процеси просто потрібно вивчити далі. Кожне наукове дослідження підвищить розуміння цих складних механізмів.

Список літератури

1. Герші, Д. (1992). "Чи гідротропізм весь мокрий?" Наукова діяльність. 29 (2): 20–24.
2. Kiss, J. (2007). «Де вода? Гідротропізм у рослин ”. Відновлено з ncbi.nlm.nih.gov.
3. Колектив редактора-посібника з рослин і квітів. (2012 р.). "Гідротропізм". Відновлено на сайті plant-and-flower-guide.com.
4. Міядзава, Ю., Ямазакі, Т., Морівакі, Т. і Такахасі, Дж. (2011). "Гідротропізм". Успіхи ботанічних досліджень. Відновлено з sciencedirect.com.
5. Колектив Інтернет-редактора біології. (2016). "Гідротропізм". Відновлено з biology-online.org.
6. Такахасі, Н., Ямазакі, Я., Кобаяші, А., Хігасітані, А. і Такахасі, Х. (2003). "Гідротропізм взаємодіє з гравітропізмом шляхом деградації амілопластів у корінні розсади арабідопсису та редьки". Рослина Фізіол. 132 (2): 805–810.
7. Команда редактора словника. (2002). "Гідротропізм". Отримано з Dictionary.com.