Kas yra hidrotropizmas? Mechanizmas ir svarba

Hidrotropizmas yra augalų augimo atsakas į vandens koncentraciją. Atsakymas gali būti teigiamas arba neigiamas.

Pavyzdžiui, šaknys yra teigiamai hidrotropinės, nes augalų šaknų augimas vyksta link aukštesnio santykinio drėgnumo lygio. Augalas gali aptikti tai šaknies dangtelyje ir tada siųsti signalus į pailgos šaknies dalį.

Teigiamas hidrotropizmas yra toks, kuriame organizmas linkęs augti drėgmei, o neigiamas hidrotropizmas yra tada, kai organizmas auga nuo jo.

Hidrotropizmas yra tropizmo forma (tai yra orientacinis organizmo atsakas į stimulą), kuriam būdingas ląstelės arba organizmo judėjimo augimas arba reakcija į drėgmę ar vandenį.

Hidrotropizmo mechanizmas

Šių šaknų augimo procesą koordinuoja augalų hormonų klasė, vadinama auksinais.

Auksinai vaidina pagrindinį vaidmenį lenkiant augalų šaknis į vandenį, nes dėl to viena šaknų pusė auga greičiau nei kita, taigi ir šaknų lenkimas.

Hidrotropizmo procesą inicijuoja šaknies gaubtas, kuris užfiksuoja vandenį ir siunčia signalą į pailgos šaknies dalį.

Požeminėse šaknyse sunku stebėti hidrotropizmą, nes šaknys nėra lengvai pastebimos.

Vanduo lengvai juda dirvožemyje, o dirvožemio vandens kiekis nuolat kinta, todėl bet koks dirvožemio drėgmės gradientas nėra stabilus.

Kodėl hidrotropizmas augalams yra toks svarbus?

Šis gebėjimas lenkti ir augti šaknį link drėgmės gradiento, kurį suteikia hidrotropizmas, yra būtinas, nes augalams reikia augti. Vanduo, kartu su tirpios mineralinės medžiagos, absorbuojamas šaknų plaukuose.

Tada kraujagyslių augaluose vanduo ir mineralai yra transportuojami į visas augalų dalis per transporto sistemą, vadinamą xylem.

Antroji transporto sistema kraujagyslių augaluose vadinama phloem. Plienas taip pat turi vandenį, netirpių mineralų, tačiau daugiausia yra tirpių organinių maistinių medžiagų.

Tai biologiškai svarbi, nes hidrotropizmas padeda didinti gamyklos efektyvumą jos ekosistemoje.

Klaidinga nuomonė apie hidrotropizmą

1 - hidrotropizmas ir šaknų augimas drėgnose vietose

Didesnis šaknų augimas drėgnose dirvožemio vietose nei sausose dirvožemio vietose paprastai nėra hidrotropizmo rezultatas.

Hidrotropizmui reikia šaknies, kad lenktų nuo džiovyklos iki drėgnos dirvožemio zonos. Šaknys reikalauja, kad vanduo augtų, todėl šaknys, kurios atsitinka drėgnoje dirvoje, augs ir šakos daug daugiau nei sausoje dirvoje.

2 - vandens absorbcija

Šaknys negali pajusti vandens viduje vamzdžių nepažeistos per hidrotropizmą ir turi nutraukti vamzdžius, kad gautų vandenį.

3 - atstumas, reikalingas vandens absorbcijai

Šaknys negali pajusti vandens per keletą pėdų per hidrotropizmą ir augti link jo.

Geriausiu atveju, hidrotropizmas greičiausiai veikia keleto milimetrų atstumu.

Hidrotropizmo tyrimai

Hidrotropizmo tyrimas visų pirma buvo laboratorinis reiškinys, turintis šaknų, auginamų drėgnu oru, o ne dirvožemiu.

Jo ekologinė svarba dirvožemyje auginamose šakose nėra aiški, nes tiek mažai hidrotropizmo tyrimų ištyrė dirvožemyje auginamas šaknis.

Neseniai identifikavus mutantinį augalą, neturintį hidrotropinio atsako, paaiškėjo jo vaidmuo gamtoje.

Hidrotropizmas gali būti svarbus augalams, auginamiems erdvėje, kur jis gali leisti šaknis orientuotis mikrogravitacijos aplinkoje.

Tiesą sakant, šis atsakas į augalų augimą nėra lengva mokytis. Kaip minėta, eksperimentai atliekami laboratorijose, o ne gamtinėje aplinkoje.

Tačiau vis daugiau ir daugiau išmokama apie šio augalų augimo proceso sudėtingumą.

Populiariausi augalai, skirti tirti šį efektą, yra: žirnių augalas ( Pisum sativum ), kukurūzų augalas ( Zea mays ) ir arbatos pyragas ( Arabidopsis thaliana ).

Kitas būdas tirti hidrotropizmą yra naudoti instrumentus, skirtus gravitacijos vektoriaus krypčiai, kurią gauna augalai.

Nors neįmanoma pašalinti gravitacijos poveikio Žemei, yra mašinų, kurios sukasi augalus aplink ašį arba, kai kuriais atvejais, trimis matmenimis, bandydamos neutralizuoti gravitacijos poveikį, vadinamus padėties nustatymo mašinomis. atsitiktinai.

Iš tikrųjų, šaknų hidrotropizmas buvo akivaizdesnis, kai vienoje iš šių mašinų buvo auginami žirnių ir agurkų augalai.

Dar įdomesnis požiūris į tyrimą yra naudoti kosmoso skrydžio metu esančias mikrogravitacijos sąlygas.

Idėja yra ta, kad, nesant didelių gravitacinių jėgų, vyraujančios gravitropinės šaknų reakcijos yra veiksmingai paneigtos, kad kiti šaknų tropizmai (pvz., Hidrotropizmas) taptų akivaizdesni virš gravitropizmo. Tai yra augalo ar grybelio judėjimas arba augimas, reaguojant į sunkumą.

Kita kliūtis tirti hidrotropizmą yra sunku sukurti sistemą, kurioje yra pakartotinis drėgmės gradientas.

Klasikiniai Vokietijos botanikų metodai, kuriuos taip pat naudojo Darvinas, apėmė sėklų įterpimą į šlapias pjuvenų pakabinamą cilindrą, dėl kurio šaknys pirmiausia augo žemyn, o po to augo atgal į drėgną substratą.

Pažymėtina, kad vienas iš mažiausiai žinomų tropizmų yra hidrotropizmas, augimas, nukreiptas reaguojant į vandens ar drėgmės gradientus.

Nors hidrotropizmas buvo ištirtas devynioliktojo amžiaus vokiečių botanikų ir darvinininkų augalų šaknų, šio tropizmo buvimas buvo apklaustas iki pastarųjų metų.

Šie procesai tiesiog turi būti labiau tiriami. Kiekvienas mokslinis tyrimas padidins šių sudėtingų mechanizmų supratimą.