Движение растений, виды, виды, примеры и изображения
Определение движения в растениях
Каждое живое существо (организм) способно воспринимать раздражители, называемые раздражительностью, и реагировать на них. Одна из часто используемых форм реакции - это движение. Движение - это изменение положения тела или смещение, которое охватывает все или часть тела в ответ на стимулы из окружающей среды и в результате роста.
Движение - одна из характеристик живых существ, стремящихся к осуществлению своей жизнедеятельности. Движение растений отличается от движения животных и человека. Движение растений пассивное, то есть не требует движения. Движение может происходить из-за воздействия раздражителей (раздражителя).
К стимулам, влияющим на движение растений, относятся: свет, вода, прикосновение, температура, сила тяжести и химические вещества. Есть стимулы, которые определяют направление движения растений, а некоторые не определяют направление движения растений. Стимулы, определяющие направление движения, заставят растение двигаться к источнику стимула или от него.
Раздражительность у растений вызвана наличием не утолщенных участков клеточной стенки. В этом разделе есть промежуток, называемый точкой, который соединяет ячейки друг с другом. Через точки существует связь между клетками друг с другом с помощью протоплазматических выступов или плазменных нитей, называемых плазмодесмами.
Движение растений происходит потому, что:
- Раздражительность растений - это способность растений реагировать на импульсы.
- Есть импульсы, исходящие извне и внутри растения, которые проникают через десмодесматы.
- Встречается в частях органов растений или во всем теле растения.
Виды движения у растений
Некоторые движения, выполняемые растениями, производятся в ответ на ряд стимулов извне или из окружающей среды. Большинство движений растений ориентировано на свет и силу тяжести.
По причинам движения можно различить движение роста и движение тургора. Движение роста - это движение, вызванное ростом, вызывающее пластические или необратимые изменения. Движение тургора - это движение, которое возникает из-за изменений тургора в определенных клетках и является эластичным или «обратимым».
В зависимости от направления стимуляции движение у растений делится на два, а именно: этиономическое движение и эндономное (автономное) движение. Этионом движение - это реакция растения на движение, вызванное внешними раздражителями. В то время как эндономное движение (автономное) - это реакция движения растения, вызванная стимулом изнутри или от самого растения.
По причине можно разделить на:
- ГИГРОСКОПИЯ / ГИГРОСКОПИЯ, а именно движение растений, вызванное влиянием влажности или изменениями содержания воды. Пример: открывающийся и закрывающийся спорангий у Bryophyta и Pterydophyta; Расщепление бобовых.
- Автономный / ЭНДОНОМ - это движение растений, вызванное процессами в организме растения, так что оно может происходить само по себе. Пример: движение по спирали на стеблях гороха, усики на виноградных лозах и положение листьев на стеблях кокосового ореха.
- ESIONOM / ETIONOM - это движение растений, вызванное импульсами извне тела растения.
Etionom движение
Основываясь на взаимосвязи между направлением реакции движения и происхождением стимула, этиономическое движение можно разделить на: движение тропизма, движение насти и движение такси.
Движение тропизма
Тропизм это движение частей растения, направление движения которых зависит от направления раздражителя. Движущимися частями являются, например, ветви, листья, цветочные бутоны или усики.
Движение тропизма можно разделить на положительный тропизм, если движение направлено к источнику стимула, и отрицательный тропизм, если движение происходит вдали от источника стимула. Судя по типу источника стимула, тропизм можно разделить на фототропизм, геотропизм, гидротропизм, хемотропизм, тигмотропизм и гравитопризм.
а. Фототропизм
Фототропизм - это движение частей растения при световой стимуляции. Движение частей растения навстречу свету называется положительным фототропизмом. Например, движение кончика стебля растения изгибаться в сторону света.
Изучение механизма фототропизма было начато экспериментами, проведенными Чарльзом Дарвином и его сыном Фрэнсисом. Эксперимент проводился путем удаления кончика стебля, и было обнаружено, что фототропизм не возникает из-за потери побега. Точно так же, когда верхушка побега покрыта непроницаемым материалом. Однако фототропизм все же возникает, когда все части растения засыпаны мелким черным песком и только верхушка побега находится снаружи, вызывая изгиб стебля. Из этого эксперимента выяснилось, что раздражитель (свет) был обнаружен в одном месте (верхушка побега), а ответ (изгиб) осуществлялся в другом месте (область растяжения).
Механизм фототропизма был описан в экспериментах Бойсена и Йенсена и уточнен открытием ауксина Ф. Пошли. Ауксин играет важную роль в изгибе стеблей по направлению к свету. Ауксин - это химический координатор, который играет роль в росте и росте клеток. Ауксин расположен на кончике побега, поэтому, когда свет находится над растением, будет происходить вертикальное распределение ауксина от побега к области удлинения. Однако, когда свет дается с одной стороны стебля, это вызывает латеральное (асимметричное) распределение ауксина со стороны, которая пропускает свет, к темной стороне. Части растения, которые не подвергаются воздействию, получают более высокую концентрацию ауксина.
Это приводит к тому, что на той стороне стебля, которая находится в темной области, происходит более быстрый рост клеток, так что кажется, что стебель поворачивается к свету. Части растения, которые не подвергаются воздействию, получают более высокую концентрацию ауксина.
Считается, что асимметричное распределение ауксина вызвано сочетанием трех различных механизмов, а именно:
- Возникновение деструкции ауксина светом (фотодеструкция) в колеоптиле под действием света.
- Повышенный синтез ауксина в темном колеоптиле
- Наличие бокового транспорта ауксина из части, которая подвергается воздействию света, в часть, которая является темной.
Свет, который наиболее эффективен для стимулирования фототропизма, - это коротковолновый свет, в то время как красный свет неэффективен. Предполагается, что этот фототропный ответ имеет какое-то отношение к каротину и рибофлавину, потому что комбинированный спектр поглощения каротина и рибофлавина подобен спектру действия фототропизма.
Пример движения кончика стержня в сторону прихода света
б. Геотропизм
Геотропизм - это движение частей растения под действием силы тяжести Земли. Если направление движения к стимулу называется положительным геотропизмом, например движение корней к земле. Если направление движения от стимула называется отрицательным геотропизмом, например, движение растущих стеблей от земли.
Корни всегда растут вниз из-за стимуляции гравитационной силы Земли (гравитации). Это движение роста корней - еще один пример движения тропизма. Движение, вызванное воздействием силы тяжести, называется геотропизмом. Поскольку движение корня вызывается стимуляцией земного притяжения (силы тяжести), а направление движения - в направлении стимула, движение роста корня называется положительным геотропизмом. С другой стороны, движение других органов растения от центра Земли называется отрицательным геотропизмом.
Другой пример геотропизма - движение цветков гороха. Когда цветок цветет, он удаляется от центра земли, поэтому это отрицательный геотропизм. Но после оплодотворения цветок опускается к земле к центру земли и продолжает развиваться в плод арахиса. Таким образом, происходит изменение движения роста цветка арахиса. До внесения удобрений - отрицательный геотропизм, а после внесения удобрений - положительный геотропизм. На рост этого цветка влияет гормон роста.
Состояние ауксина в этом процессе геотропизма: если растение (целеоптиль) расположить горизонтально, накопление ауксина будет внизу. Это указывает на то, что имеется нисходящий транспорт ауксина в результате влияния геотропизма. Чтобы доказать влияние геотропизма на накопление ауксина, он был продемонстрирован Долком в 1936 г. (в Wareing and Phillips 1970). По результатам экспериментов было обнаружено, что ауксина, собранного внизу, было больше, чем вверху. Клетки растений состоят из различных компонентов жидких и твердых материалов. За счет силы тяжести жидкий материал будет сверху. Пока твердый материал находится внизу. Материалы, на которые действует сила тяжести, называются статолитами (например, крахмал), а клетки, на которые действует сила тяжести, называются статоцистами (включая статолиты).
Примеры положительного и отрицательного геотропизма
c. Гидротропизм
Гидротропизм - это движение частей растения из-за стимуляции водой. Если движение близко к воде, это называется положительным гидротропизмом. Например, корни растений растут, двигаясь к местам, где в почве много воды. Если растение растет вдали от воды, это называется отрицательным гидротропизмом. Например, движение побегов стеблей растений, растущих над водой.
Реакция растений определяется градиентом стимула или концентрацией воды (влажностью). Влага заставляет корни изгибаться в области с большей концентрацией воды.
Наблюдения, связанные с гидротропизмом, не получили большого развития, потому что пораженной частью растения является корень. Однако, по сравнению с влиянием силы тяжести, рост корней вниз более вероятен из-за гравитационной стимуляции, чем из-за стимуляции водой.
d. Хемотропизм
Хемотропизм - это движение частей растения из-за химической стимуляции. Если движение близко к определенному химическому веществу, это называется положительным хемотропизмом. Например, движение корней к веществам в почве. Если движение от определенного химического вещества называется отрицательным хемотропизмом. Например, уход корня от яда.
е. Тигмотропизм
Тигмотропизм - это движение частей растения из-за стимуляции одностороннего прикосновения или контакта. Пример: вращательное движение кончика стебля или усиков тыквенных и пассифлоры. Примеры усиков: горох, виноград, маракуйя, арбуз и огурец.
Лозы будут продолжать расти в продольном направлении, ища опорную конструкцию, чтобы укрепить растение в вертикальном положении. Щупальца очень чувствительны к прикосновению. Контакт между лозой и предметом будет стимулировать рост усика к предмету, которого коснулись ранее, из-за разницы в скорости роста. потому что есть подозрение, что клетки, подвергшиеся прикосновению, будут производить АБК, которая подавляет рост, в то время как противоположная сторона производит ауксин, так что рост становится больше быстрый. В результате усики изгибаются и обвиваются вокруг источника прикосновения. Реакция усиков частично связана с изменением тургора. Предполагается, что произошло быстрое изменение содержания АТФ и неорганического фосфата из-за сенсорной стимуляции усиков.
f. Гравитопризма
Гравитропизм - это движение роста в сторону силы тяжести или от нее. Гравитропизм положительный, если рост направлен вниз, и отрицательный, если рост направлен вверх. Части растений, которые могут получить гравитационную стимуляцию, - это корневая крышка и побеги. Стебли и цветоносы обычно обладают отрицательной гравитропностью, но реакция сильно различается. Главный стебель вырастает на 180o от направления силы тяжести, в то время как ветви, черешки, корневища и столоны обычно более плоские.
В зависимости от направления роста относительно силы тяжести гравитропизм делится на ортогравитропизм (перпендикулярный рост). вверх или вниз), диаграмвитропизм (плоский рост), плагиогравитропизм (рост под углом определенный). В то время как органы, на которые не действует сила тяжести, называют агравитропными.
Гравитационная стимуляция воспринимается клеткой двумя способами, а именно, принимая разницу давления на клетку. в результате неравномерного распределения легких и тяжелых частиц в клетка. Во-вторых, возникновение давления в результате колебаний в изменении состояния воды в ячейке, вызовет давление из-за содержимого ячейки.
Влияние силы тяжести воспринимают корневая шляпка и побеги стебля. Однако прием гравитационной стимуляции кончиком корня и кончиком стебля неодинаков. Статолит получает гравитационный стимул. Клетки, содержащие статолиты, называются статоцитами. Статолиты - это небольшие тела с высоким удельным весом, которые оседают на дно клетки. Тела, которые оседают в цитоплазме, включают ядро клетки, диктиосомы, митохондрии и гранулы крахмала (амилопласты). Среди тел клеток, показывающих, что амилопласты являются статолитами в клетках, которые получают гравитационную стимуляцию, некоторые из свидетельств, подтверждающих это утверждение:
- Существует тесная взаимосвязь между наличием амилопластов, отложенных в органе, и его способностью реагировать гравитропно.
- Время, необходимое для гравитропного ответа, тесно связано со скоростью отложения амилопласта.
- Если корням или колеоптилям вводить гиббереллины и кинетин при высоких температурах, амилопласты исчезают, как и реакция на силу тяжести.
- Гравитропная чувствительность вновь появляется одновременно с появлением зерен крахмала или после появления нового корневого чехлика.
В эксперименте Ф. Пошел и Н. Холодный пояснил, что произошло отклонение побегов вверх из-за асимметричного (неравномерного) распределения ауксина у растений в горизонтальном положении. Под действием силы тяжести более низкая концентрация ауксина увеличивается. Повышенный уровень ауксина будет стимулировать более быстрый рост, поэтому побеги загнутся вверх. То же самое для корней, которые содержат абсцизовую кислоту (АБК) в корневом покрове. Из-за влияния силы тяжести вызывает большее накопление АБК на дне, тем самым увеличивая задержку роста. В результате верхняя часть, в которой меньше АБК, будет расти быстрее, а корни загнутся вниз.
Движение Насти
Движение насти - это движение растений, направление которых не зависит от направления раздражителя, а определяется самим растением, например, из-за изменений тургорного давления.
а. фотонасти
Фотонасти - это движение насти, вызванное световой стимуляцией. Например, движение распустившегося цветка в четыре часа (Мирабилис халапа) после полудня.
б. Никтинасти
Никтинасти - это движение насти, вызванное темной атмосферой, поэтому его также называют движением сна. Например, ночью листья бобовых закроются и раскроются на следующий день с восходом солнца.
A.W. Галстон и его коллеги обнаружили движение ионов калия от верхней части к нижней части легочной артерии и наоборот. Движение ионов калия вызвало большое изменение осмотического потенциала моторных клеток, которое заставляет листья двигаться вверх или вниз. Предполагается, что в этой деятельности участвует ауксин. Дневная ИУК транспортируется в основном к основанию черешка. Ионы калия будут двигаться в том направлении, где они имеют более высокое содержание ИУК, вода поступает в нижнюю часть половой железы, а листья просыпаются. Ночью транспорт ауксина снижается, происходит обратная реакция. Ауксин, нанесенный на верхнюю или нижнюю часть пульвинуса, вызовет сон и пробуждение листа соответственно. Клетки легочной мышцы, которые набухают при открытии, называются разгибателями, а клетки, которые сокращаются, - сгибателями. Это движение происходит у бобовых растений.
c. Тигмонасти или Сейсмонасти
Тигмонастия - это движение насти, вызванное прикосновением или вибрацией. Пример движения закрытия листочков застенчивой принцессы (Mimosa pudica) если трогать. Если прикосновением стимулировать только один листочек, стимул передается по всему телу растения, так что другие листочки также закрываются.
Это растение дает очень быструю реакцию, примерно через 0,1 секунды после подачи стимула, и Распространение реакции на этот раздражитель на верх и низ растения проходит между 40-50 см / сек. Если кончик листьев принцессы стесняется прикоснуться к нему, из области прикосновения будет поток воды. Присутствие этого потока воды приводит к уменьшению содержания воды в области прикосновения, так что тургорное давление снижается. В результате листья застенчивой принцессы закроются и будут выглядеть увядшими. Время закрытия зависит от температуры и силы вибрации.
Если стимулировать только один листочек, стимул передается по всему растению, так что другие листочки также закрываются. Полезность этого ответа заключается в том, что складывание листочков напугает и отпугнет насекомых, прежде чем они успеют съесть листья. Сворачивание происходит из-за того, что вода транспортируется из моторных клеток в пульвинусе, что связано с высвобождением K +. Распространение сигналов мимозы изучается годами, доказано, что существует два типа механизмов: электрические и химические. Рабочий потенциал обусловлен потоком определенного количества ионов через клетки паренхимы ксилемы и флоэмы (соединенные плазмодесмами) со скоростью примерно до 2 см / с. Потенциал действия не будет передаваться через pulvinus от одного листочка к другому, если только не будет задействована химическая реакция, так что складываются только несколько листочков. Это вызвано движением материала по сосудам ксилемы вместе с транспирационным потоком. Этот активный ингредиент известен как тургорин.
d. Термомасса
Термонастия - это движение насти, вызванное температурными раздражителями, такими как цветение тюльпана. Цветы распускаются, если температура внезапно повышается, и снова закроются, если температура упадет.
е. haptony
Хаптонастия - это движение насти, вызванное прикосновением насекомого. Примером может служить растение Dionaea (разновидность растения-ловушки для мух). Если муха коснется внутренней части листа, лист немедленно закроется, и муха окажется между двумя половинками листа.
Принцип действия этой ловушки обусловлен наличием «нервного сигнала» или эпидермально-сенсорных волос, которые могут вызвать потенциальное воздействие на ловушку. Потенциал работы передается от волос к ткани листьев двойных долей и приводит к быстрому закрытию долей примерно за полсекунды. Растение улавливает насекомых, которые затем перевариваются ферментами, выделяемыми листьями, для производства азота и фосфата для растения.
f. Комплекс Насти
Движение насти вызывается сразу несколькими факторами, такими как углекислый газ, pH, температура и уровень кальция. Например: движение открытия и закрытия устьиц на листьях.
Такси
Такси - это движение всего тела или части тела растения, которое перемещается, и направление его смещения зависит от стимулов. Движения, направленные к источнику стимула, называются положительным таксисом, а движения, которые удаляются от источника стимула, называются отрицательным такси. Обычно встречается у низших растений.
а. Хемотаксис
Хемотаксис - это движение такси, вызванное химическими раздражителями. Например: движение жгутиковых мужских гамет (сперматозоидов), продуцируемых антеридиями мха, к женским гаметам (яйцам) в архегонии. Сперматозоиды движутся, потому что их привлекает сахароза или яблочная кислота. Это движение происходит из-за наличия химических веществ в женских клетках гамет.
б. Фототаксис
Фототаксис - это движение такси, вызванное световыми раздражителями. Например, в зеленых водорослях, которые выходят прямо на свет умеренной интенсивности. Но когда интенсивность света увеличивается, достигается определенный предел, и зеленые водоросли внезапно меняют направление и плывут к свету. Так что есть переход от положительного фототаксиса к отрицательному фототаксису.
Эндономическое движение
Эндономное движение - это движение, причина которого неизвестна. Поэтому есть те, кто подозревает, что завод им сам гонит. Например в потоке плазматических клеток.
Niktinastic Motion
Молекулярный подход к никтинастическому движению растения, контролируемому биологическими часами
Это журнал о «Никтинастическом движении», взятый из Международного журнала молекулярных наук, автор: Минору Уэда, Нобору Такада и Шосуке Ямамура с факультета науки и технологий Университета Кейо, Йокогама, Япония. В этом журнале рассказывается о «Молекулярных подходах к никотинастическому движению растений, контролируемому биологическими часами». Изучаемые растения были бобовыми.
Большинство бобовых растений закрывают свои листья на ночь и открываются утром. На фактор открытия и закрытия листьев влияют циркадные ритмы. Циркадные ритмы обычно контролируются биологическими часами.
Циркадный ритм - это естественный паттерн физиологических процессов и поведения организма, рассчитанный на 24-часовой период. Эти процессы включают цикл сна-бодрствования, температуру тела, артериальное давление и выброс гормонов. Эта деятельность контролируется биологическими часами. Этот ритм сохраняется в постоянных условиях окружающей среды. Биологические часы - это механизм, обнаруженный в живых организмах, который координирует время, физиологические функции и поведение с циклом день-ночь.
В этом исследовании было обнаружено, что существуют химические или биоактивные вещества, вызывающие мышечное движение, и эти вещества различаются в зависимости от растения. Возможно, эти биологически активные вещества не хранятся в организме растения, но необходимы для обмена веществ. Ферментативная трансформация во время метаболизма должна контролироваться биологическими часами. Результаты показывают теорию о том, что никтинастические движения контролируются концентрацией двух биологически активных веществ, когда листья открываются и закрываются в соответствии с ритмом биологических часов.