Τι είναι ο υδροτροπισμός; Μηχανισμός και σημασία

Το υδροτροπία είναι μια απόκριση της ανάπτυξης των φυτών σε συγκεντρώσεις νερού. Η απάντηση μπορεί να είναι θετική ή αρνητική.

Οι ρίζες, για παράδειγμα, είναι θετικά υδροτροπικές, καθώς η ανάπτυξη των ριζών των φυτών συμβαίνει προς ένα υψηλότερο επίπεδο σχετικής υγρασίας. Το φυτό είναι σε θέση να ανιχνεύσει αυτό στο καπάκι ρίζας και έπειτα να στείλει σήματα στο επιμηκυμένο τμήμα της ρίζας.

Ένας θετικός υδροτροπισμός είναι αυτός στον οποίο ο οργανισμός τείνει να αναπτύσσεται προς την υγρασία, ενώ ένας αρνητικός υδροτροπισμός είναι όταν ο οργανισμός μεγαλώνει μακριά από αυτό.

Hydrotropism είναι μια μορφή τροπισμού (s μια απόκριση προσανατολισμού ενός οργανισμού σε ένα ερέθισμα) χαρακτηρίζεται από ανάπτυξη ή κίνηση απόκριση ενός κυττάρου ή οργανισμού σε υγρασία ή νερό.

Μηχανισμός υδροτροπισμού

Μια τάξη φυτικών ορμονών που ονομάζονται auxins συντονίζουν αυτή τη διαδικασία ανάπτυξης ρίζας.

Αυξίνης διαδραματίζει καίριο διπλασιάζοντας τις ρίζες των φυτών μέσα στο νερό, επειδή προκαλούν μία πλευρά της ρίζας αυξάνεται ταχύτερα από ό, τι το άλλο ρόλο και, ως εκ τούτου, η κάμψη της ρίζας.

Η διαδικασία του υδροτροπισμού ξεκινάει από τον απορροφητήρα που συλλαμβάνει το νερό και στέλνει ένα σήμα στο επιμηκυμένο τμήμα της ρίζας.

Ο υδροτροπισμός είναι δύσκολο να παρατηρηθεί στις ριζικές ρίζες, καθώς οι ρίζες δεν παρατηρούνται εύκολα.

Το νερό μετακινείται εύκολα στο έδαφος και η περιεκτικότητα του εδάφους σε νερό αλλάζει διαρκώς, οπότε οποιαδήποτε κλίση στην υγρασία του εδάφους δεν είναι σταθερή.

Γιατί ο υδροτροπισμός είναι τόσο σημαντικός για τα φυτά?

Αυτή η ικανότητα να λυγίζει και να αναπτύσσεται η ρίζα προς μια βαθμίδα υγρασίας που παρέχει ο υδροτροπισμός είναι απαραίτητη επειδή τα φυτά χρειάζονται νερό για να αναπτυχθούν. Το νερό, μαζί με διαλυτά θρεπτικά συστατικά, απορροφάται από τις τρίχες των ριζών.

Στη συνέχεια, σε αγγειακά φυτά, το νερό και τα μεταλλικά στοιχεία μεταφέρονται σε όλα τα μέρη ενός φυτού μέσω ενός συστήματος μεταφοράς που ονομάζεται ξυλομ.

Το δεύτερο σύστημα μεταφοράς στα αγγειακά φυτά ονομάζεται phloem. Το phloem φέρει επίσης νερό, όχι με διαλυτά ορυκτά, αλλά κυρίως με διαλυτά οργανικά θρεπτικά συστατικά στη θέση του.

Αυτό είναι βιολογικής σημασίας, αφού ο υδροτροπισμός συμβάλλει στην αύξηση της αποδοτικότητας του φυτού στο οικοσύστημα του.

Παρανοήσεις σχετικά με τον υδροτρόπο

1- Υδροτροπισμός και ανάπτυξη των ριζών σε υγρές περιοχές

Η μεγαλύτερη ανάπτυξη των ριζών στις υγρές περιοχές του εδάφους παρά στις ξηρές περιοχές του εδάφους δεν είναι συνήθως το αποτέλεσμα του υδροτροπισμού.

Ο υδροτροπισμός απαιτεί μια ρίζα να λυγίσει από ένα στεγνωτήριο σε μια υγρή περιοχή του εδάφους. Οι ρίζες απαιτούν να αναπτυχθεί το νερό, έτσι ώστε οι ρίζες που τυχόν βρίσκονται σε υγρό έδαφος να αναπτυχθούν και να διακλαδιστούν πολύ περισσότερο από αυτές του ξηρού εδάφους.

2- Η απορρόφηση του νερού

Οι ρίζες δεν μπορούν να αισθάνονται το νερό μέσα στους σωλήνες άθικτο μέσω του υδροτροπισμού και πρέπει να σπάσουν τους σωλήνες για να πάρουν το νερό.

3- Απόσταση απαραίτητη για απορρόφηση νερού

Οι ρίζες δεν μπορούν να αισθανθούν το νερό αρκετά μέτρα μακριά από τον υδροτρόπο και να αναπτυχθούν προς το μέρος αυτό.

Στην καλύτερη περίπτωση, ο υδροτροπισμός πιθανώς λειτουργεί σε αποστάσεις μερικών χιλιοστών.

Μελέτες υδροτροπισμού

Η έρευνα για τον υδροτροπισμό υπήρξε κατά κύριο λόγο εργαστηριακό φαινόμενο για ρίζες που καλλιεργούνται σε υγρό αέρα αντί για έδαφος.

Η οικολογική του σημασία στις ρίζες που καλλιεργούνται στο έδαφος δεν είναι ξεκάθαρη διότι τόσο λίγη έρευνα του υδροτροπισμού έχει εξετάσει τις ρίζες που καλλιεργούνται στο χώμα.

Η πρόσφατη αναγνώριση ενός μεταλλαγμένου φυτού που δεν έχει υδροτροπική απόκριση βοήθησε στην αποσαφήνιση του ρόλου του στη φύση.

Ο υδροτροπισμός μπορεί να είναι σημαντικός για φυτά που καλλιεργούνται στο διάστημα, όπου μπορεί να επιτρέψει την προσανατολισμό των ριζών σε ένα περιβάλλον microgravity.

Στην πραγματικότητα, αυτή η απάντηση στην ανάπτυξη των φυτών δεν είναι εύκολο να μελετηθεί. Τα πειράματα, όπως αναφέρθηκε, γίνονται σε εργαστήρια και όχι στο φυσικό περιβάλλον.

Ωστόσο, κάθε φορά που θα μάθετε περισσότερα για τη σύνθετη φύση αυτής της διαδικασίας ανάπτυξης φυτών.

Τα πιο δημοφιλή φυτά για να μελετήσουν αυτό το αποτέλεσμα είναι: φυτό μπιζελιού (Pisum sativum), φυτό αραβοσίτου (Zea mays) και thale ξινό (Arabidopsis thaliana). 

Μια άλλη προσέγγιση για τη μελέτη του υδροτροπισμού είναι η χρήση οργάνων για τη μεταβολή της κατεύθυνσης του φορέα βαρύτητας που λαμβάνεται από τα φυτά.

Αν και δεν είναι δυνατόν να εξαλειφθεί η επίδραση της βαρύτητας στη Γη, υπάρχουν μηχανές που μετατρέπουν τα φυτά γύρω από έναν άξονα ή, σε ορισμένες περιπτώσεις, τρισδιάστατο, σε μια προσπάθεια να εξουδετερώσει τα αποτελέσματα της βαρύτητας, που ονομάζεται máquinanas τοποθέτηση τυχαίος.

Στην πραγματικότητα, ο υδροτροπισμός στις ρίζες ήταν πιο εμφανής όταν καλλιεργήθηκαν τα φυτά του μπιζελιού και του αγγουριού σε ένα από αυτά τα μηχανήματα.

Μια ακόμη πιο ενδιαφέρουσα προσέγγιση της μελέτης είναι η χρήση των συνθηκών μικροβαρύτητας που υπάρχουν κατά τη διάρκεια της διαστημικής πτήσης.

Η ιδέα είναι ότι στην απουσία σημαντικών βαρυτικές δυνάμεις, οι κυρίαρχες αποκρίσεις gravitropic αρνηθεί αποτελεσματικά τις ρίζες, έτσι ώστε άλλες τροπισμοί ρίζας (όπως hidrotropismo) γίνονται πιο εμφανή κατά τη διάρκεια της βαροτροπισμός. Αυτό είναι μια στροφή ή μια αυξανόμενη κίνηση ενός φυτού ή μύκητα σε απάντηση της βαρύτητας.

Ένα άλλο εμπόδιο στη μελέτη του υδροτροπισμού είναι η δυσκολία δημιουργίας ενός συστήματος στο οποίο υπάρχει αναπαραγωγιμότητα κλίσης υγρασίας.

Κλασικές μέθοδοι της γερμανικής βοτανολόγοι, που χρησιμοποιείται επίσης από Darwin, συμπεριλαμβανομένης και της τοποθέτησης τους σπόρους σε ένα κύλινδρο εναιώρημα υγρή πριονίδι, το οποίο είχε ως αποτέλεσμα οι ρίζες αναπτύσσονται κάτω πρώτα, αλλά στη συνέχεια αυξήθηκε πίσω στο υγρό υπόστρωμα.

Αξίζει να σημειωθεί ότι ένας από τους λιγότερο γνωστούς τροπισμούς είναι ο υδροτροπισμός, η ανάπτυξη που κατευθύνεται σε απόκριση βαθμίδων νερού ή υγρασίας.

Παρά το γεγονός ότι η hidrotropismo είχε μελετηθεί σε ρίζες των φυτών από τη γερμανική βοτανολόγοι του δέκατου ένατου αιώνα από τον Δαρβίνο, η ύπαρξη αυτού του τροπισμού έχει αμφισβητηθεί μέχρι τα τελευταία χρόνια.

Αυτές οι διαδικασίες απλά πρέπει να μελετηθούν περισσότερο. Κάθε επιστημονική μελέτη θα αυξήσει την κατανόηση αυτών των σύνθετων μηχανισμών.

Αναφορές

1. Hershey, D. (1992). "Είναι υδρότροπος όλα υγρό;" Επιστημονικές δραστηριότητες. 29 (2): 20-24.
2. Kiss, J. (2007). "Πού είναι το νερό; Υδροτροπισμός στα φυτά ". Ανακτήθηκε από ncbi.nlm.nih.gov.
3. Επεξεργαστής ομάδας φυτών και λουλουδιών. (2012). "Υδροτροπισμός". Ανακτήθηκε από το φυτό- και-flower-guide.com.
4. Miyazawa, Υ., Yamazaki, Τ., Moriwaki, Τ., And Takahashi, J. (2011). "Υδροτροπισμός". Προβλέψεις στην Βοτανική Έρευνα. Ανακτήθηκε από sciencedirect.com.
5. Εκδότης Ομάδας Βιολογίας Online. (2016). "Υδροτροπισμός". Ανακτήθηκε από biology-online.org.
6. Takahashi, Ν, Yamazaki, Υ, Kobayashi, Α, Higashitani, Α, και Takahashi, H. (2003). "Οι αλληλεπιδράσεις του υδροτροπισμού με τον βαρυτοπισμό με την αποικοδόμηση των αμυλοπλαστών στις ρίζες του Arabidopsis και του ραπανιού". Plant Physiol. 132 (2): 805-810.
7. Ομάδα επεξεργασίας λεξικών. (2002). "Υδροτροπισμός". Ανακτήθηκε από το λεξικό.com.