Nastias típusok, jellemzők és példák



az nasties, A Nastismos vagy a násticos mozgalmak a növények mozgásának egyik formája, ami egy külső inger észleléséből származik egy irányban, de ahol a keletkező mozgás iránya független az észlelt inger irányától. Gyakorlatilag a növények összes szervében fordulnak elő: levelek, szárak és ágak, virágok, inak és gyökerek.

Az olyan mechanizmusok közül, amelyeknek a növényeknek alkalmazkodniuk kell az őket körülvevő környezethez, a mozgás bizonyos formái, amelyek reverzibilisen vagy visszafordíthatatlanul a fény, a termikus, a kémiai, a víz, a tapintható, a gravitációs ingerek, a gyógynövények által okozott sebek termékéből adódnak. táplálkozás közben.

A növényekben való mozgás hagyományosan két típusba sorolható: tropizmusok és nasztiasok. A tropizmusok a nasztiákkal ellentétben funkcionálisan a növényi szervek fizikai ingerekkel szembeni mozgásaként vagy növekedési válaszként definiáltak, és közvetlenül kapcsolódnak ahhoz a irányhoz, amelyben észlelik őket..

Mind a nastiasok, mind a tropizmusok a mozgó növekedés vagy a piacor változásai következtében fellépő mozgások eredményei lehetnek, így bizonyos mozgások reverzibilisnek és egyéb visszafordíthatatlannak tekinthetők..

Charles Darwin az 1881-es munkájában - A növények mozgásának ereje - leírta a növényi mozgások környezeti változásait, különösen azokat, amelyek a trópusi válaszokhoz kapcsolódnak. Azonban ezeknek a mozgásoknak a mögöttes mechanizmusait a szerzők a mai napig leírták.

index

  • 1 Típus
  • 2 Jellemzők és példák
    • 2.1 A növények niktinasztia vagy "alvási mozgása"
    • 2.2 Tigmonasztia vagy mozgás érintéssel
    • 2.3 Termonasztia
  • 3 Referenciák

típus

Egy növény nagyfokú ingereket kaphat, amelyekre sokféle válasz válthat ki. A különböző nasztikus mozgások osztályozását főként az ingerek jellege alapján végeztük el, azonban a válaszmechanizmusok tudományos leírása sok kétértelműséget mutat..

A legismertebb típusú nasztiák a következők:

  • nyctinasty: amikor a hüvelyes növények egyes fajainak levelei egész nap teljesen kitágulnak, és az éjszaka folyamán hajtogatnak vagy bezárnak.
  • Tigmonasztia / Sixmonastia: egyes fajok bizonyos szervei közvetlen fizikai érintkezéséből eredő ingerek által okozott mozgások.
  • Termonastia: a termikus ingadozásoktól függő reverzibilis mozgások.
  • Fotonastia: a fototropizmus különleges típusának tekinthető; egyes fajok levelei magas fényintenzitású körülmények között a fény előfordulásával párhuzamosan rendezhetők.
  • Epinastia és hyponastia: olyan lombmozgások, amelyek bizonyos fajokkal rendelkeznek a talajban a szélsőséges nedvességtartalmak előtt, vagy a talajban magas sókoncentrációban. Az epinasztia az adaxiális régió túlzott növekedésével jár, míg a hyponastia a levélpengék abaxiális régiójának növekedésére utal.
  • Hidronastia: bizonyos növényi szervek mozgása, amelyek a víz ingereitől függenek.
  • Quimionastia: egyes kémiai anyagok koncentrációs gradienséhez kapcsolódó mozgási válasz. Egyes szerzők inkább a belső mozgásokra és jelzési útvonalakra utalnak.
  • Gravinastia / Geonastia: néhány növény reverzibilis átmeneti mozgása a gravitációs ingerekre adott válaszként.

Jellemzők és példák

A nasztikus mozgások nagy része egy adott szerv létezésétől függ: a pulvínulo. A pulvínulosok az egyszerű levelei petioles, valamint az összetett levelek petioles és folioles alján elhelyezkedő speciális szervek..

Anatómiai értelemben egy központi hengerből állnak, melyeket kollenchyma rétegek vesznek körül, és egy kortikális motoros zónát, amely parenchymás sejtekkel érzékeny a méretre és alakra..

A pulpularis kéreg sejtjei, amelyek mérete és alakja változik, motorsejtekként ismertek, amelyek között az extenzor és a flexor motorsejtek megkülönböztethetők. Általában ezek mozgása a protoplaszt víz bejárata és / vagy kilépése következtében bekövetkező változásoktól függ.

Az alábbiakban röviden ismertetjük azokat a nasztiákat, amelyek esetei klasszikus példáknak tekinthetők.

Nictinastias vagy "alvási mozgások" a növények

Kezdetben felfedezték őket prudish Mimosa-ban, és nagyon gyakori a hüvelyesek. Kapcsolódnak a levelek "ritmikus" mozgalmával, amelyek éjszaka zárnak, és a nap folyamán teljesen kibontakoznak. A legtöbbet tanulmányozták Albizzia julibrissim, A. lophantha, Samanea saman, Robinia pseudoacacia és Phaseolus coccineus \ t.

A jelenség jól ismert a növényekben, és úgy vélik, hogy alkalmazkodó okai vannak: a levéllapátok napközbeni bővülése lehetővé teszi, hogy a napsugárzás során maximális fényt kapjunk, míg az éjszaka zárása a kalóriaveszteség elkerülését célozza fontos.

Amikor a levelek kiszélesednek, a pulvinidek vízszintesek (napközbeni), és lezárásukkor „U” alakúak (éjszakai), vagy ahhoz, hogy a nyitás során a extenzív sejtekben a turgor növekedése és Turgor a flexor sejtekben a zárás során.

Az ilyen turgoros változások a víz mozgásának köszönhetők, amelyek az ionok, például K + és Cl-, malát és más anionok intracelluláris mozgásától függenek..

A K + belép a motorsejtekbe a citoplazmás membrán belső oldalán található negatív töltés növekedésével, amelyet a citoplazmából a protonok kiürítéséért felelős ATP-ázok hatásával érünk el..

A turgor elvesztése a protonpumpa inaktiválásának köszönhető, amely depolarizálja a membránt és aktiválja a káliumcsatornákat, elősegítve az ion felszabadulását az apoplaszt felé..

Ezek a mozgások a fitokrómokból álló fotoreceptorok hatásától függenek, mivel a kísérletek kimutatták, hogy a tartós sugárzás stimulálja a levélnyílást.

A ninasztikus mozgalomnak bizonyos "ritmusa" van, mivel az állandó sötétségnek kitett növények 24 óránként mutatják be ezeket a mozdulatokat, így egyfajta "biológiai óra" részt vesz a pulpulusok motorsejtjeiben a turgor változások szabályozásában..

Tigmonasztia vagy mozgás érintéssel

Az egyik legnépszerűbb tigmonásticas válasz az irodalomban, amely bemutatja / megjeleníti a Dionaea muscipula vagy a "Atrapamoscas de Venus" húsevő növényt, ahol a rovarokat a csuklós bilobált levelükben megfogják.

Amikor egy rovar felemelkedik a levél ventrális felületére, és három finom hajat talál, amelyek a motor válaszát kiváltják, intercelluláris elektromos jeleket generálnak, és megindítják az egyes levél lebenyek sejtjeinek differenciális megnyúlását, ami a levél zárását eredményezi. "Trap" kevesebb mint egy másodperc alatt.

A húsnő eléggé nitrogént ad a D. muscipula-nak a túléléshez, így ezek a növények problémamentesen tudnak megbirkózni az ásványi anyagok szegény talajaiban. Fontos megjegyezni, hogy ez a mozgás nagyon specifikus, ami azt jelenti, hogy az olyan ingerek, mint az esőcseppek vagy az erős szélek nem indítják el a lebeny zárását..

Egy másik húsevő növény, a Drosera rotundifolia, több száz nyálkás csápja van a módosított levelek felszínén, ami felhívja a figyelmet a több száz lehetséges zsákmányra, amelyek a "csápok" nyálkahártyájában vannak csapdába esve..

A szenzoros csápok érzékelik a zsákmány jelenlétét, és a szomszédos csápok a stimulált felé fordulnak, és egy csésze alakú csapdát képeznek, amely belsejében megragadja a rovarot.

Úgy gondoljuk, hogy differenciális növekedés következik be, amelyet az auxin szintek változásai vezérelnek, mivel az exogén auxinek hozzáadása a levélzárást kiváltja, és ugyanazon hormon transzport blokkolóinak hozzáadásával a mozgás gátolódik.

A Mimosa pudica a tigmonásticos mozgalmak főszereplője is. Az egyik szórólapja érintése elősegíti az összetett levelek közvetlen bezárását.

Úgy gondoljuk, hogy ez a válasz a tapintási ingerekre szolgálhat a lehetséges ragadozók megijesztésére vagy védelmi mechanizmusként, amely lehetővé teszi a védekező tüskék expozícióját.

A levelek összecsukása függ a turgor változásától. A pulvinidek ebben az esetben elveszítik a turgort, különösen, ha a flexor sejteket az extensor sejtek térfogatveszteségére válaszul nyújtjuk..

A térfogatváltozás a vízben lévő szacharóz kibocsátás miatt következik be, ami megköveteli a víz ozmotikus szállítását és a káliumionok és klór passzív szállítását..

Ebben a mozgásban egy elektrokémiai gradiens keletkezik a protonszivattyúk részvételével a membránban (ATPasas). Többek között a növekedési faktorok, a citoszkeleton és az aktin szálak is szerepelnek.

Termonastias

Részletesen megtalálható a Crocus virágaiban és a tulipánokban. A termál ingerre reagáló szirmok ellentétes oldalain eltérő növekedés következik be, és nem a turgor változásai. A különbség a válaszban van megadva, mivel a szerv két oldala optimális növekedést mutat nagyon különböző hőmérsékleteken.

A mozgás során a protoplasztok ozmotikus, pH vagy permeabilitási értékei nem mutatnak jelentős változást. Megfigyelték az intracelluláris CO2 jelentős növekedését is, amely a szövetek hőmérséklet-változásaira érzékenyítő tényezőnek tűnik..

Ez a mozgás független a fényintenzitástól és szigorúan függ a hőmérséklet növekedésétől. A különböző szerzők közötti egyezmény az, hogy a termikus variációnak 0,2 ° C és 0,5 ° C között kell lennie a virágok mozgásának megfigyelésére. Ugyanezzel a nagyságrendű hőmérséklet-csökkenéssel zárul.

referenciák

  1.       Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). A növényi fiziológia alapjai (2. kiadás). Madrid: McGraw-Hill Interamericana de España.
  2.       Braam, J. (2005). Érintkezés: a mechanikai ingerekre adott válaszok. New Phytologist, 165, 373-389.
  3.       Brauner, L. (1954). Tropizmusok és nasztikus mozgások. Annu. Rev. Plant. Physiol., 5, 163-182.
  4.       Brown, A.H., Chapman, D. K. és Liu, S. W. W. (1974). A súlytalanság által indukált Leaf Epinasty vagy Clinostat Rotation összehasonlítása. Bioscience, 24 (9), 518-520.
  5.       Dubetz, S. (1969). A Phaseolus vulgarisban az aszály által kiváltott szokatlan fotonastizmus. Canadian Journal of Botany, 47, 1640-1641.
  6.       Dumais, J. és Forterre, Y. (2012). "Növényi dinamika": a víz szerepe a növénymozgásokban. Annu. Fluid Mech., 44, 453-478.
  7.       Enright, J. T. (1982). A levelek alvási mozgása: Darwin értelmezésének védelme. Oecologia, 54 (2), 253-259.
  8.       Esmon, C. A., Pedmale, U. V, és Liscum, E. (2005). Növény-tropizmusok: a mozgás erejének biztosítása a csonka szervezethez. Int. J. Dev. Biol., 49, 665-674.
  9.       Firn, R. D. és Myers, A. B. (1989). Növénymozgások, melyeket a differenciált növekedés okoz - a mechanizmusok sokféleségének egysége? Environmental and Experimental Botany, 29, 47-55.
  10.   Guo, Q., Dai, E., Han, X., Xie, S., Chao, E., és Chen, Z. (2015). A növények és a bioinspired szerkezetek gyors nasztikus mozgása. J. R. Soc. Interface, 12.
  11.   Hayes, A. B. és Lippincott, J. A. (1976). Növekedés és gravitációs válasz a levélpengék hyponasztikus fejlődésében. American Journal of Botany, 63 (4), 383-387.
  12.   Koukkari, W. L. és Hillman, W. S. (1968). Pulvini, mint az Albizzia julibrissin-i Nyctinasty-re gyakorolt ​​fitokromatikus fotoreceptorok. Plant Physiology, 43 (5), 698-704.
  13.   Sandalio, L. M., Rodríguez-Serrano, M., és Romero-Puertas, M.C. Levél epinasztika és auxin: biokémiai és molekuláris áttekintés. Növénytudomány. Elsevier Ireland Ltd.
  14.   Schildknecht, H. (1983). Turgorins, a magasabb szervezett növények endogén napi ritmusainak hormonjai, észlelése, izolálása, szerkezete, szintézise és aktivitása. Angewandte Chemie International Edition angol nyelven, 22 (9), 695-710.
  15.   Ueda, M., Takada, N. és Yamamura, S. (2001). Molekuláris megközelítés a biológiai óra által szabályozott nyctinasztikus mozgásra. International Journal of Molecular Sciences, 2 (4), 156-164.
  16.   Wood, W. L. L. (1953). A tulipán és a krokusz virágok termálfürdője. Journal of Experimental Botany, 4 (10), 65-77.