Typy, charakteristika a příklady



nastias, Nastismos nebo násticos pohyby jsou forma pohybu rostlin, která vyplývá z vnímání vnějšího podnětu v jednom směru, ale kde směr výsledného pohybu je nezávislý na tom vnímaného podnětu. Vyskytují se prakticky ve všech orgánech rostlin: listy, stonky a větve, květy, úponky a kořeny.

Mechanismy rostlin přizpůsobit se okolní prostředí, jsou některé formy pohybů, vratně nebo nevratně, což vede k vnímání jasu, tepelné, chemické, vody, hmatové, gravitační, produktů hojení podněty způsobené býložravci při krmení, mimo jiné.

Pohyb v rostlinách je tradičně rozdělen do dvou typů: tropismy a nastias. Tropismy, na rozdíl od nastias, jsou funkčně definovány jako pohyby nebo růstové reakce rostlinných orgánů proti fyzickým podnětům a jsou přímo spojeny se směrem, ve kterém jsou vnímány..

Jak nastias, tak tropismy mohou být výsledkem pohybů způsobených růstem nebo změnami turgoru v buňkách orgánu, který se pohybuje, takže některé pohyby by mohly být považovány za reverzibilní a jiné nevratné, podle okolností..

Charles Darwin ve svém díle z roku 1881 - Síla pohybu v rostlinách - popsala produkt rostlinných pohybů změn životního prostředí, zejména těch, které se týkají tropických reakcí. Mechanismy, které jsou základem těchto pohybů, však popsali různí autoři od té doby po současnost.

Index

  • 1 Typy
  • 2 Charakteristiky a příklady
    • 2.1 Nictinastias nebo "spánkové pohyby" rostlin
    • 2.2 Tigmonastie nebo pohyby dotykem
    • 2.3 Termonastií
  • 3 Odkazy

Typy

Rostlina může přijmout velkou rozmanitost podnětů, pro které může vyvolat velké množství odpovědí. Klasifikace různých očních pohybů byla provedena hlavně na základě povahy podnětů, vědecký popis mechanismů odpovědí však představuje mnoho nejasností..

Mezi nejznámější typy nastias jsou:

  • Nictinastia: když listy některých druhů luštěnin rostou během dne úplně a skládají nebo zavírají během noci.
  • Tigmonastia / Sixmonastia: pohyby, které vyplývají z podnětů přímým fyzickým kontaktem v určitých orgánech některých druhů.
  • Termonastia: reverzibilní pohyby závislé na teplotních výkyvech.
  • Fotonastie: je považován za zvláštní typ fototropismu; listy některých druhů v podmínkách vysoké intenzity světla mohou být uspořádány paralelně s dopadem světla.
  • Epinastia a hyponastieJedná se o listové pohyby, které mají některé druhy před stavy extrémní vlhkosti v kořenech nebo vysoké koncentrace soli v půdě. Epinastie má co do činění s nadsazeným růstem adaxiální oblasti, zatímco hyponastie odkazuje na růst abaxiální oblasti listové čepele..
  • Hydronastia: pohyb určitých rostlinných orgánů, který závisí na podnětech vody.
  • Chemoterapie: pohybová odezva týkající se gradientů koncentrace některých chemických látek. Někteří autoři odkazují více na vnitřní pohyby a signalizační cesty.
  • Gravinastia / Geonastia: reverzibilní dočasný pohyb některých rostlin v reakci na gravitační stimuly.

Charakteristiky a příklady

Mnohé z hnisových pohybů závisí na existenci určitého orgánu: pulvínulo. Pulvínulos jsou specializované motorické orgány umístěné na základně řapíků jednoduchých listů a řapíků a foliolů ve složených listech..

Anatomicky, oni jsou složeni z centrálního válce, obklopený vrstvami collenchyma, a kortikální motorová zóna, která má parenchymal buňky citlivé na změny ve velikosti a tvaru \ t.

Buňky pulvulární kůry, které se mění ve velikosti a tvaru, jsou známé jako motorické buňky, mezi nimiž se rozlišují extensorové a flexorové motorické buňky. Normálně pohyb těchto závisí na změnách turgoru v důsledku vstupu a / nebo výstupu vody z protoplastů.

Níže je uveden stručný popis nastias, jehož případy lze považovat za klasické příklady.

Nictinastias nebo “spánkové pohyby” rostlin

Oni byli zpočátku objeveni v obezřetné Mimosa a jsou velmi běžné v luštěniny. Mají co do činění s "rytmickým" pohybem listů, které se v noci zavírají a během dne úplně expandují. Nejvíce studované byly studie Albizzia julibrissim, A. lophantha, Samanea saman, Robinia pseudoacacia a Phaseolus coccineus.

Tento jev je dobře znám v rostlinách a je myšlenka mít adaptivní důvody: expanze lopatek listových během dne může zachytit maximum světelné energie během pobytu na slunci, zatímco uzavírací noc hledá, aby se zabránilo tepelným ztrátám důležité.

Když jsou listy rozšířeny pulvinules jsou horizontální (denní), a když je uzavřena mají „U“ (noc), nebo je spojena se zvýšenou pružnosti v extensor buňkách během otevírání, a se zvýšeným Turgor v ohebných buňkách během uzavírání.

Tyto změny turgoru jsou způsobeny pohybem vody, který závisí na intracelulárním pohybu iontů, jako jsou K + a Cl-, malát a další anionty..

K + vstupuje do motorických buněk zvýšením záporného náboje na vnitřní straně cytoplazmatické membrány, což je dosaženo působením ATPáz zodpovědných za vypuzování protonů z cytoplazmy.

Ztráta turgoru je způsobena inaktivací protonové pumpy, která depolarizuje membránu a aktivuje draslíkové kanály, což podporuje uvolňování tohoto iontu směrem k apoplastu..

Tyto pohyby závisí na působení fotoreceptorů složených z fytochromů vzhledem k tomu, že experimenty ukázaly, že prodloužené záření stimuluje otevírání listů.

Pohyb nictinástico má určitou „rytmus“, pro rostliny v rámci stálé tmě mají tyto pohyby každých 24 hodin, takže „biologické hodiny“ by měly být zapojeny v regulaci změny turgor v motorových buněk pulvinules.

Tigmonastie nebo pohyby dotekem

Jedna z nejoblíbenějších odpovědí tigmonásticas v literatuře je ta, která představuje / zobrazuje masožravou rostlinu Dionaea muscipula nebo "Atrapamoscas de Venus", kde jsou hmyz uloven v jejich zavěšených bilobedech..

V případě, že hmyz leze na zadní stranu povrchu desky a splňuje tři jemné chloupky, které spouštějí odpověď motoru, intercelulární elektrické signály jsou generovány a spustí diferenciální prodloužení buněk každého listu laloku, což má za následek uzavření "Trap" za méně než sekundu.

Masožravce dává D. muscipula dostatek dusíku k přežití, takže tyto rostliny se mohou bez problémů usazovat ve špatných půdách tohoto minerálu. Je důležité poznamenat, že tento pohyb je velmi specifický, což znamená, že podněty, jako jsou dešťové kapky nebo silné větry, nespustí zavírání laloků.

Další masožravá rostlina, Drosera rotundifolia, má stovky mucilaginous chapadel na povrchu modifikovaných listů, který přitahuje pozornost stovek potenciální kořisti, které jsou uvězněny v slizu z „chapadel“.

Senzorické chapadla detekují přítomnost kořisti a přilehlých chapadel, které se opírají o ten, který byl stimulován..

Předpokládá se, že dochází k diferenciálnímu růstu, který je řízen změnami v hladinách auxinu, protože přidání exogenních auxinů spouští uzavření listů a přidáním blokátorů transportu stejného hormonu je inhibován pohyb..

Mimosa pudica je také protagonistou tigmonástikálních pohybů nejlépe popsaných. Dotyk jednoho z letáků podporuje okamžité uzavření jeho složených listů.

To je si myslel, že tato odezva na hmatové podněty může sloužit k odradit možné dravce nebo jako obranný mechanismus, který dovolí vystavení jejich obranných páteří..

Skládání listů závisí na změnách turgoru. Pulvinidy v tomto případě ztrácejí turgor, konkrétně jsou buňky flexoru nataženy v odezvě na ztrátu objemu extensorových buněk..

Změna objemu nastává v důsledku vypuštění sacharózy ve floemu, což vyžaduje osmotický transport vody a pasivní transport draselných iontů a chloru..

V tomto pohybu vzniká také elektrochemický gradient díky účasti protonových čerpadel v membráně (ATPasas). Mimo jiné se jedná o růstové faktory, cytoskeleton a aktinová vlákna.

Termonastias

Byl podrobně popsán v Crocus květiny a tulipány. Vyskytuje se rozdílným růstem na protilehlých stranách okvětních lístků, které reagují na tepelný podnět a nikoliv změnami turgoru. Rozdíl v odezvě je dán, protože obě strany orgánu mají optimální růst při velmi odlišných teplotách.

Během tohoto pohybu nedochází k významným změnám v osmotických hodnotách pH nebo hodnotách permeability protoplastů. Bylo také pozorováno významné zvýšení intracelulárního CO2, což se zdá být faktorem, který senzibilizuje tkáně na změny teploty.

Tento pohyb je nezávislý na intenzitě světla a přísně závisí na zvýšení teploty. Konvence mezi různými autory spočívá v tom, že teplotní odchylka musí být mezi 0,2 ° C a 0,5 ° C, aby bylo možné pozorovat pohyb květů. Pokles teploty o stejnou velikost způsobí jeho uzavření.

Odkazy

  1.       Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Základy fyziologie rostlin (2. ed.). Madrid: McGraw-Hill Interamericana de España.
  2.       Braam, J. (2005). V kontaktu: reakce rostlin na mechanické podněty. New Phytologist, 165, 373-389.
  3.       Brauner, L. (1954). Tropismy a nastické pohyby. Annu. Rev. Physiol., 5, 163-182.
  4.       Brown, A.H., Chapman, D.K., & Liu, S.W. W. (1974). Srovnání Leapin Epinasty indukované beztíže nebo klinickou rotací. Bioscience, 24 (9), 518-520.
  5.       Dubetz, S. (1969). Neobvyklý fotonastismus vyvolaný suchem v Phaseolus vulgaris. Canadian Journal of Botany, 47, 1640-1641.
  6.       Dumais, J., & Forterre, Y. (2012). "Rostlinná dynamika": Úloha vody v pohybech rostlin. Annu. Fluid Mech., 44, 453-478.
  7.       Enright, J. T. (1982). Spánkové pohyby listů: Na obranu Darwinovy ​​interpretace. Oecologia, 54 (2), 253-259.
  8.       Esmon, C.A., Pedmale, U. V, & Liscum, E. (2005). Rostlinné tropismy: poskytování síly pohybu do přisedlého organismu. Int., J. Dev., Biol., 49, 665-674.
  9.       Firn, R. D., & Myers, A. B. (1989). Pohyby rostlin způsobené rozdílným růstem - jednota rozmanitosti mechanismů? Environmentální a experimentální botanika, 29, 47-55.
  10.   Guo, Q., Dai, E., Han, X., Xie, S., Chao, E., & Chen, Z. (2015). Rychlý oční pohyb rostlin a bioinspirovaných struktur. J. R. Soc.
  11.   Hayes, A. B., & Lippincott, J. A. (1976). Růst a gravitační odezva ve vývoji Leapon Blade Hyponasty. American Journal of Botany, 63 (4), 383-387.
  12.   Koukkari, W. L., & Hillman, W. S. (1968). Pulvini jako fotoreceptory ve fytochromovém účinku na Nyctinasty v Albizzia julibrissin. Plant Physiology, 43 (5), 698-704.
  13.   Sandalio, L. M., Rodríguez-Serrano, M., & Romero-Puertas, M.C. (2016). Listový epinast a auxin: Biochemický a molekulární přehled. Věda rostlin. Elsevier Ireland Ltd.
  14.   Schildknecht, H. (1983). Turgoriny, hormony endogenních denních rytmů vyšších organizmů - detekce, izolace, struktura, syntéza a aktivita. Angewandte Chemie International Edition v angličtině, 22 (9), 695-710.
  15.   Ueda, M., Takada, N., & Yamamura, S. (2001). Molekulární přístup k nyktinastickému pohybu rostliny řízené biologickými hodinami. International Journal of Molecular Sciences, 2 (4), 156-164.
  16.   Wood, W. M. L. (1953). Thermonasty v Tulipán a Crocus květiny. Journal of Experimental Botany, 4 (10), 65-77.