Chia sẻ:
Các loại Nastias, đặc điểm và ví dụ
các nastias, Chuyển động của Nastismos hoặc násticos là một dạng chuyển động của thực vật xuất phát từ nhận thức của một kích thích bên ngoài theo một hướng, nhưng trong đó hướng của chuyển động kết quả là độc lập với kích thích nhận thức. Chúng xảy ra thực tế trong tất cả các cơ quan của cây: lá, thân và cành, hoa, gân và rễ.
Trong số các cơ chế mà thực vật phải thích nghi với môi trường xung quanh chúng là một số dạng chuyển động, có thể đảo ngược hoặc không thể đảo ngược, xuất phát từ nhận thức về ánh sáng, nhiệt, hóa học, nước, xúc giác, kích thích hấp dẫn, sản phẩm của vết thương do động vật ăn cỏ gây ra khi cho ăn, trong số những người khác.
Sự di chuyển trong thực vật theo truyền thống được phân thành hai loại: nhiệt đới và nastias. Các vùng nhiệt đới, không giống như nastias, được định nghĩa theo chức năng là các chuyển động hoặc phản ứng tăng trưởng của các cơ quan thực vật chống lại các kích thích vật lý và có liên quan trực tiếp đến hướng mà chúng được cảm nhận..
Cả nastias và nhiệt đới có thể là kết quả của các chuyển động do sự tăng trưởng hoặc thay đổi của turgor trong các tế bào của cơ quan di chuyển, vì vậy một số chuyển động có thể được coi là có thể đảo ngược và không thể đảo ngược, như trường hợp có thể..
Charles Darwin trong công trình của mình vào năm 1881 - Sức mạnh của chuyển động trong thực vật - đã mô tả sản phẩm chuyển động của thực vật về sự thay đổi môi trường, đặc biệt là những sản phẩm liên quan đến phản ứng nhiệt đới. Tuy nhiên, các cơ chế bên dưới các phong trào này đã được các tác giả khác nhau mô tả từ đó đến thời điểm hiện tại.
Chỉ số
- 1 loại
- 2 Đặc điểm và ví dụ
- 2.1 Nictinastias hoặc "chuyển động giấc ngủ" của thực vật
- 2.2 Tigmonastias hoặc chuyển động bằng cách chạm
- 2.3 Termonastias
- 3 tài liệu tham khảo
Các loại
Một nhà máy có thể nhận được sự đa dạng lớn của các kích thích mà nó có thể kích hoạt một loạt các phản ứng tuyệt vời. Việc phân loại các phong trào mạnh mẽ khác nhau đã được thực hiện chủ yếu dựa trên bản chất của các kích thích, tuy nhiên, mô tả khoa học của các cơ chế phản ứng thể hiện nhiều sự mơ hồ.
Trong số các loại nastias được biết đến nhiều nhất là:
- Nictinastia: khi lá của một số loài cây họ đậu mở rộng hoàn toàn vào ban ngày và gấp hoặc đóng vào ban đêm.
- Tigmonastia / Sixmonastia: chuyển động do kích thích do tiếp xúc vật lý trực tiếp trong một số cơ quan của một số loài.
- Termonastia: chuyển động thuận nghịch phụ thuộc vào biến động nhiệt.
- Photonastia: nó được coi là một loại phototropism đặc biệt; Lá của một số loài trong điều kiện cường độ ánh sáng cao có thể được sắp xếp song song với tỷ lệ ánh sáng.
- Epinastia và hyponastia: chúng là những chuyển động trên lá có một số loài trước điều kiện độ ẩm khắc nghiệt trong rễ hoặc nồng độ muối cao trong đất. Epinastia có liên quan đến sự tăng trưởng quá mức của khu vực adicular trong khi hyponastia đề cập đến sự tăng trưởng của khu vực trục của phiến lá.
- Hydronastia: chuyển động của một số cơ quan thực vật phụ thuộc vào kích thích nước.
- Hóa trị: phản ứng chuyển động liên quan đến gradient nồng độ của một số chất hóa học. Một số tác giả đề cập nhiều hơn đến các phong trào nội bộ và đường dẫn tín hiệu.
- Gravinastia / Geonastia: chuyển động tạm thời có thể đảo ngược của một số thực vật để đáp ứng với các kích thích hấp dẫn.
Đặc điểm và ví dụ
Nhiều chuyển động mạnh mẽ phụ thuộc vào sự tồn tại của một cơ quan cụ thể: pulvínulo. Pulvínuline là các cơ quan vận động chuyên biệt nằm ở gốc cuống lá đơn giản, cuống lá và cuống lá trong lá kép.
Về mặt giải phẫu học, chúng bao gồm một hình trụ trung tâm, được bao quanh bởi các lớp nhu mô và một vùng vận động vỏ não có các tế bào nhu mô dễ bị thay đổi kích thước và hình dạng.
Các tế bào của vỏ não thay đổi kích thước và hình dạng được gọi là các tế bào vận động, giữa các tế bào động cơ duỗi và uốn được phân biệt. Thông thường sự chuyển động của những thứ này phụ thuộc vào sự thay đổi của turgor do lối vào và / hoặc lối ra của nước protoplast.
Dưới đây là một mô tả ngắn gọn về các nastias có trường hợp có thể được coi là ví dụ cổ điển.
Nictinastias hoặc "chuyển động giấc ngủ" của thực vật
Chúng ban đầu được phát hiện ở Mimosa thận trọng và rất phổ biến trong các cây họ đậu. Chúng phải làm với chuyển động "nhịp nhàng" của những chiếc lá, chúng đóng lại vào ban đêm và mở rộng hoàn toàn vào ban ngày. Những nghiên cứu được nghiên cứu nhiều nhất là Albizzia julibrissim, A. lophantha, Samanea saman, Robinia pseudoacacia và Phaseolus coccineus.
Hiện tượng này rất nổi tiếng ở thực vật và được cho là có lý do thích nghi: sự giãn nở của phiến lá vào ban ngày cho phép thu được tối đa năng lượng ánh sáng khi tiếp xúc với ánh nắng mặt trời, trong khi đóng cửa vào ban đêm để tránh mất năng lượng quan trọng.
Khi các lá được mở rộng, các pulvinids nằm ngang (diurnal) và khi chúng được đóng lại, chúng có hình chữ "U" (về đêm), hoặc có liên quan đến sự gia tăng của turgor trong các tế bào mở rộng trong khi mở và với sự gia tăng của Turgor trong các tế bào uốn trong khi đóng cửa.
Sự thay đổi turgor như vậy là do sự chuyển động của nước phụ thuộc vào sự chuyển động nội bào của các ion như K + và Cl-, malate và các anion khác.
K + xâm nhập vào các tế bào vận động bằng cách tăng điện tích âm ở phía bên trong màng tế bào chất, điều này đạt được thông qua hoạt động của ATPase chịu trách nhiệm trục xuất các proton khỏi tế bào chất.
Mất turgor là do sự bất hoạt của bơm proton, làm khử cực màng và kích hoạt các kênh kali, thúc đẩy sự giải phóng ion này về phía apoplast..
Những chuyển động này phụ thuộc vào hoạt động của các tế bào cảm quang bao gồm các phytochrom, cho rằng các thí nghiệm đã chỉ ra rằng bức xạ kéo dài kích thích mở lá.
Chuyển động Nicinastic có một "nhịp điệu" nhất định, vì thực vật chịu bóng tối vĩnh viễn xuất hiện các chuyển động này cứ sau 24 giờ, do đó, một loại "đồng hồ sinh học" phải tham gia vào sự điều chỉnh sự thay đổi của turgor trong các tế bào vận động của các xung..
Tigmonastias hoặc chuyển động bằng cách chạm
Một trong những câu trả lời phổ biến nhất của tigmonásticas trong tài liệu là câu trả lời / trưng bày cây ăn thịt Dionaea muscipula hoặc "Atrapamoscas de Venus", nơi côn trùng bị bắt trong lá cây có bản lề.
Khi một con côn trùng trèo lên bề mặt bụng của lá và gặp ba sợi lông mỏng manh kích hoạt phản ứng của động cơ, tín hiệu điện giữa các tế bào được tạo ra và bắt đầu kéo dài vi sai của các tế bào của mỗi thùy lá, dẫn đến việc đóng lá. "Bẫy" trong chưa đầy một giây.
Loài ăn thịt cung cấp cho D. muscipula đủ nitơ để tồn tại, vì vậy những cây này có thể định cư mà không gặp vấn đề gì trong đất nghèo trong khoáng chất này. Điều quan trọng cần lưu ý là chuyển động này rất cụ thể, điều đó có nghĩa là các kích thích như hạt mưa hoặc gió mạnh không kích hoạt việc đóng thùy.
Một loài cây ăn thịt khác, Drosera rotundifolia, có hàng trăm xúc tu nhầy trên bề mặt lá biến đổi của nó, thu hút sự chú ý của hàng trăm con mồi tiềm năng, bị mắc kẹt trong chất nhầy của "xúc tu".
Các xúc tu cảm giác phát hiện sự hiện diện của con mồi và các xúc tu liền kề nghiêng về phía con mồi đã bị kích thích, tạo thành một cái bẫy hình cốc bẫy côn trùng ở bên trong nó.
Người ta cho rằng sự tăng trưởng khác biệt xảy ra được kiểm soát bởi sự thay đổi nồng độ auxin kể từ khi bổ sung các chất phụ trợ ngoại sinh kích hoạt sự đóng lá và bằng cách thêm các chất ức chế vận chuyển của cùng một loại hormone, sự di chuyển bị ức chế.
Mimosa pudica cũng là nhân vật chính của các phong trào tigmonásticos được mô tả tốt nhất. Sự tiếp xúc của một trong những tờ rơi của nó thúc đẩy sự đóng cửa ngay lập tức của lá hợp chất của nó.
Người ta cho rằng phản ứng này đối với các kích thích xúc giác có thể dùng để hù dọa những kẻ săn mồi có thể hoặc như một cơ chế phòng thủ cho phép phơi bày các gai phòng thủ của chúng.
Việc gấp lá phụ thuộc vào sự thay đổi của turgor. Các pulvinids trong trường hợp này bị mất turgor, cụ thể, các tế bào uốn được kéo dài để đáp ứng với việc mất thể tích của các tế bào mở rộng.
Sự thay đổi về thể tích xảy ra do sự phóng điện của sucrose trong phloem, đòi hỏi sự vận chuyển thẩm thấu của nước và sự vận chuyển thụ động của các ion kali và clo..
Trong chuyển động này, một gradient điện hóa cũng được tạo ra nhờ sự tham gia của các bơm proton trong màng (ATPasas). Các yếu tố tăng trưởng, sợi tế bào và sợi Actin có liên quan, trong số những người khác.
Termonastias
Nó đã được chi tiết trong hoa Crocus và hoa tulip. Xảy ra bởi sự tăng trưởng khác biệt ở phía đối diện của cánh hoa phản ứng với kích thích nhiệt chứ không phải do sự thay đổi của turgor. Sự khác biệt trong phản ứng được đưa ra do hai bên của cơ quan có sự tăng trưởng tối ưu ở nhiệt độ rất khác nhau.
Trong quá trình di chuyển này, không có thay đổi đáng kể xảy ra trong các giá trị thẩm thấu, pH hoặc tính thấm của các nguyên mẫu. Sự gia tăng đáng kể CO2 nội bào cũng đã được quan sát, dường như là yếu tố làm nhạy cảm các mô với sự thay đổi nhiệt độ.
Chuyển động này không phụ thuộc vào cường độ ánh sáng và phụ thuộc hoàn toàn vào sự tăng nhiệt độ. Quy ước giữa các tác giả khác nhau là sự biến đổi nhiệt phải nằm trong khoảng 0,2 ° C đến 0,5 ° C để quan sát sự chuyển động của hoa. Nhiệt độ giảm cùng độ lớn gây ra sự đóng cửa của nó.
Tài liệu tham khảo
- Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Nguyên tắc cơ bản của sinh lý thực vật (tái bản lần 2). Madrid: McGraw-Hill Interamericana de España.
- Braam, J. (2005). Trong liên lạc: phản ứng của thực vật với các kích thích cơ học. Nhà tế bào học mới, 165, 373-389.
- Brauner, L. (1954). Vùng nhiệt đới và phong trào Nastic. Annu. Nhà máy Rev. Vật lý trị liệu, 5, 163-182.
- Brown, A.H., Chapman, D.K., & Liu, S.W. W. (1974). So sánh Epinasty lá gây ra bởi không trọng lượng hoặc bằng cách xoay lâm sàng. Khoa học sinh học, 24 (9), 518-520.
- Dubetz, S. (1969). Một photonastism bất thường gây ra bởi hạn hán ở Phaseolus Vulgaris. Tạp chí Thực vật học Canada, 47, 1640-1641.
- Dumais, J., & Forterre, Y. (2012). "Động lực thực vật": Vai trò của nước trong chuyển động của cây. Annu. Rev. Fluid Mech., 44, 453-478.
- Được rồi, J. T. (1982). Chuyển động ngủ của lá: Để bảo vệ sự giải thích của Darwin. Oecologia, 54 (2), 253-259.
- Esmon, C.A., Pedmale, U. V, & Liscum, E. (2005). Nhiệt đới thực vật: cung cấp sức mạnh của sự di chuyển đến sinh vật tự nhiên. Quốc tế J. Dev. Biol., 49, 665-674.
- Firn, R. D., & Myers, A. B. (1989). Chuyển động thực vật gây ra bởi sự tăng trưởng khác biệt - sự thống nhất của đa dạng các cơ chế? Thực vật học và môi trường, 29, 47-55.
- Quách, Q., Đại, E., Han, X., Xie, S., Chao, E., & Chen, Z. (2015). Chuyển động nhanh của cây và cấu trúc sinh học. Giao diện J. R. Soc., 12.
- Hayes, A. B., & Lippincott, J. A. (1976). Tăng trưởng và đáp ứng hấp dẫn trong sự phát triển của Hyponasty Blade. Tạp chí Thực vật học Hoa Kỳ, 63 (4), 383-387.
- Koukkari, W. L., & Hillman, W. S. (1968). Pulvini với vai trò là chất quang dẫn trong hiệu ứng Phytochrom đối với Nyctinasty ở Albizzia julibrissin. Sinh lý học thực vật, 43 (5), 698-704.
- Sandalio, L.M., Rodríguez-Serrano, M., & Romero-Puertas, M.C. (2016). Lá epinasty và auxin: Tổng quan về sinh hóa và phân tử. Khoa học thực vật. Elsevier Ireland Ltd.
- Schildknarou, H. (1983). Turgorin, Hormone của Nhịp điệu hàng ngày nội sinh của thực vật có tổ chức cao hơn - Phát hiện, cách ly, cấu trúc, tổng hợp và hoạt động. Phiên bản quốc tế Angewandte Chemie bằng tiếng Anh, 22 (9), 695-710.
- Ueda, M., Takada, N., & Yamamura, S. (2001). Cách tiếp cận phân tử đối với chuyển động nyctinastic của cây được điều khiển bằng đồng hồ sinh học. Tạp chí khoa học phân tử quốc tế, 2 (4), 156-164.
- Gỗ, W. M. L. (1953). Nhiệt trong hoa tulip và hoa Crocus. Tạp chí Thực vật học Thực nghiệm, 4 (10), 65-77.