Tipi, značilnosti in primeri Nastias



The nastias, Nastismos ali násticos gibanja so oblika gibanja rastlin, ki izhaja iz zaznavanja zunanjega dražljaja v eno smer, kjer pa je smer nastalega gibanja neodvisna od smeri zaznanega dražljaja. Pojavljajo se praktično v vseh organih rastlin: listi, stebla in veje, cvetovi, vitice in korenine.

Med mehanizmi, ki jih morajo rastline prilagoditi okolju, ki jih obdaja, so nekatere oblike gibanj, ki so reverzibilno ali nepovratno posledica zaznavanja svetlobnih, termalnih, kemičnih, vodnih, taktilnih, gravitacijskih dražljajev, produkta ran, ki jih povzročajo rastlinojedi med hranjenjem.

Gibanje v rastlinah je tradicionalno razvrščeno v dve vrsti: tropizmi in nastias. Tropizmi, za razliko od nastias, so funkcionalno opredeljeni kot gibanja ali rastni odzivi rastlinskih organov proti fizičnim dražljajem in so neposredno povezani s smerjo njihovega zaznavanja..

Tako nastias kot tropizem sta lahko posledica gibanja zaradi rasti ali sprememb turgora v celicah organa, ki se premika, tako da se lahko nekatera gibanja štejejo za reverzibilna in druga nepopravljiva, odvisno od primera..

Charles Darwin v svojem delu leta 1881 - Moč gibanja v rastlinah - je opisala gibanje rastlinskih produktov okoljskih sprememb, zlasti tistih, povezanih s tropskimi odzivi. Vendar pa so mehanizmi, na katerih temeljijo ta gibanja, opisali različni avtorji od takrat do danes.

Indeks

  • 1 Vrste
  • 2 Značilnosti in primeri
    • 2.1 Nictinastias ali "gibanje spanja" rastlin
    • 2.2 Tigmonastias ali premikanje z dotikom
    • 2.3 Termonastias
  • 3 Reference

Vrste

Rastlina lahko prejme veliko raznolikost dražljajev, za katere lahko sproži veliko različnih odzivov. Klasifikacija različnih nastičnih gibanj je bila opravljena predvsem na podlagi narave dražljajev, vendar pa znanstveni opis mehanizmov odziva predstavlja veliko dvoumnosti..

Med najbolj znane vrste nastias so:

  • Nictinastia: ko se listi nekaterih vrst stročnic povsem podaljšajo čez dan in ponoči preklopijo ali zaprejo.
  • Tigmonastia / Sixmonastia: gibanja, ki so posledica dražljajev z neposrednim fizičnim stikom v določenih organih nekaterih vrst.
  • Termonastija: povratna gibanja, odvisna od toplotnih nihanj.
  • Fotonastija: velja za posebno vrsto fototropizma; listi nekaterih vrst v pogojih visoke jakosti svetlobe se lahko uredijo vzporedno s pojavnostjo svetlobe.
  • Epinastija in hiponastija: gre za listna gibanja, ki imajo nekatere vrste pred pogoji izjemne vlažnosti v koreninah ali visoke koncentracije soli v tleh. Epinastija je povezana s pretirano rastjo adaksialne regije, medtem ko se hiponastija nanaša na rast abaksialne regije listne lopatice..
  • Hydronastia: gibanje nekaterih rastlinskih organov, ki je odvisno od vodnih dražljajev.
  • Kemoterapija: odziv gibanja, povezan s koncentracijskimi gradienti nekaterih kemičnih snovi. Nekateri avtorji se bolj sklicujejo na notranje premike in signalne poti.
  • Gravinastia / Geonastia: reverzibilno začasno premikanje nekaterih rastlin kot odziv na gravitacijske dražljaje.

Značilnosti in primeri

Številna nastična gibanja so odvisna od obstoja določenega organa: pulvínulo. Pulvinulos so specializirani motorni organi, ki se nahajajo na dnu pecljev preprostih listov, peclji in lističi v sestavljenih listih..

Anatomsko gledano so sestavljeni iz osrednjega valja, obkroženega s plasti kolenhima, in kortikalne motorne cone, ki ima parenhimske celice občutljive na spremembe velikosti in oblike..

Celice pulvularne skorje, ki spreminjajo velikost in obliko, so znane kot motorične celice, med katerimi se razlikujejo ekstenzorske in upogibne motorne celice. Običajno je gibanje le-teh odvisno od turgorskih sprememb zaradi vstopa in / ali izstopa protoplastne vode.

Spodaj je kratek opis nastij, katerih primeri bi se lahko šteli za klasične primere.

Nictinastias ali "gibanje spanja" rastlin

Najprej so jih odkrili v prudish mimozi in so zelo pogosti v stročnicah. Gre za "ritmično" gibanje listov, ki se ponoči zapirajo in se podnevi popolnoma razširijo. Najbolj raziskane so bile Albizzia julibrissim, A. lophantha, Samanea saman, Robinia pseudoacacia in Phaseolus coccineus..

Pojav je dobro znan v rastlinah in naj bi imel prilagodljive razloge: širjenje listnih rezil čez dan omogoča zajemanje največje svetlobne energije med izpostavljenostjo soncu, medtem ko se zapiranje ponoči skuša izogniti izgubi kalorij. pomembno.

Ko so listi razširjeni, so pulvinidi vodoravni (dnevna) in ko so zaprti, imajo obliko "U" (nočni) ali pa je povezana s povečanjem turgora v razteznih celicah med odpiranjem in s povečanjem Turgor v pregibnih celicah med zaprtjem.

Takšne turgorske spremembe so posledica gibanja vode, ki je odvisna od znotrajceličnega gibanja ionov, kot sta K + in Cl-, malat in drugi anioni..

K + vstopi v motorne celice s povečanjem negativnega naboja na notranji strani citoplazmatske membrane, kar se doseže z delovanjem ATPaz, ki so odgovorne za izločanje protonov iz citoplazme..

Izguba turgorja je posledica inaktivacije protonske črpalke, ki depolarizira membrano in aktivira kalijeve kanale, kar spodbuja sproščanje tega iona proti apoplastu..

Ta gibanja so odvisna od delovanja fotoreceptorjev, sestavljenih iz fitokromov, glede na to, da so eksperimenti pokazali, da podaljšano sevanje spodbuja odpiranje listov.

Nikinastično gibanje ima določeno "ritmičnost", saj rastline, ki so podvržene trajni temi, ta gibanja predstavljajo vsakih 24 ur, tako da mora v regulaciji turgorskih sprememb v motornih celicah pulvulov sodelovati vrsta "biološke ure"..

Tigmonastias ali gibi na dotik

Eden od najbolj priljubljenih tigmonásticas odgovorov v literaturi je tisti, ki predstavlja / prikazuje mesojedno rastlino Dionaea muscipula ali "Atrapamoscas de Venus", kjer so žuželke ujete v njihovih dvocevnih listih..

Ko se žuželka povzpne na ventralno površino lista in naleti na tri občutljive dlake, ki sprožijo motorni odziv, nastanejo medcelični električni signali, ki sprožijo diferencialno podaljšanje celic vsakega listnega lista, kar povzroči zapiranje lista. "Trap" v manj kot sekundi.

Karneval daje D. muscipuli dovolj dušika za preživetje, tako da se te rastline lahko brez težav naselijo v slabih tleh tega minerala. Pomembno je omeniti, da je to gibanje zelo specifično, kar pomeni, da dražljaji, kot so dežne kaplje ali močni vetrovi, ne sprožijo zapiranja rež.

Druga mesojedna rastlina, Drosera rotundifolia, ima na površini modificiranih listov na stotine sluzastih lovk, ki privabljajo pozornost stotin potencialnih plenov, ki so ujeti v sluz "lovk"..

Senzorične lovke zaznavajo prisotnost plena in sosednja lovka se nagibajo k tistemu, ki je bil stimuliran, in tvorijo past, oblikovan v obliki skodelice, ki zadržuje žuželko v njeni notranjosti..

Misli se, da pride do diferencialne rasti, ki jo nadzirajo spremembe v koncentraciji auksina, saj dodatek eksogenih auksinov sproži zaprtje listov in z dodajanjem transportnih blokatorjev istega hormona zavira gibanje.

Mimosa pudica je tudi protagonist tigmonastičnih gibanj, ki jih najbolje opisujemo. Dotik ene od njegovih letakov spodbuja takojšnje zaprtje njenih sestavljenih listov.

Menijo, da lahko ta odziv na taktilne dražljaje ustraši možne plenilce ali obrambni mehanizem, ki omogoča izpostavljenost njihovih obrambnih brazd..

Zlaganje listov je odvisno od sprememb turgora. Pulvinidi v tem primeru izgubijo turgor, natančneje, da se fleksorske celice raztegnejo zaradi izgube prostornine ekstenzorskih celic..

Sprememba volumna nastane zaradi odvajanja saharoze v floem, ki zahteva osmotski transport vode in pasivni transport kalijevih ionov in klora..

Pri tem gibanju nastaja tudi elektrokemijski gradient zaradi sodelovanja protonskih črpalk v membrani (ATPasas). Vključeni so med drugim dejavniki rasti, citoskeletni in aktinski filamenti.

Termonastias

Podrobno je opisan v cvetovih Crocus in tulipani. Pojavi se z diferencialno rastjo na nasprotnih straneh cvetnih listov, ki se odzovejo na toplotni dražljaj in ne na spremembe turgorja. Razlika v odzivu je podana, ker imata obe strani organa optimalno rast pri zelo različnih temperaturah.

Med tem gibanjem se ne pojavijo pomembne spremembe v osmotskih, pH ali prepustnih vrednostih protoplastov. Opazili so tudi znatno povečanje znotrajceličnega CO2, ki je očitno dejavnik, ki senzibilizira tkiva za temperaturne spremembe..

To gibanje je neodvisno od intenzivnosti svetlobe in je strogo odvisno od povišanja temperature. Dogovor med različnimi avtorji je, da mora biti toplotna variacija med 0,2 ° C in 0,5 ° C za opazovanje gibanja cvetov. Padec temperature enake velikosti povzroči njegovo zaprtje.

Reference

  1.       Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Osnove rastlinske fiziologije (2. izd.). Madrid: McGraw-Hill Interamericana de España.
  2.       Braam, J. (2005). V stiku: odzivi rastlin na mehanske dražljaje. New Phytologist, 165, 373-389.
  3.       Brauner, L. (1954). Tropizmi in Nastic gibi. Annu. Obr. Physiol., 5, 163-182.
  4.       Brown, A.H., Chapman, D.K., & Liu, S.W.W. (1974). Primerjava epinastije listov, ki jo povzroča breztežnost ali rotacija klinike. Bioscience, 24 (9), 518-520.
  5.       Dubetz, S. (1969). Nenavadno fotonastizem, ki ga povzroča suša v Phaseolus vulgaris. Canadian Journal of Botany, 47, 1640-1641.
  6.       Dumais, J., in Forterre, Y. (2012). "Rastlinska dinamika": Vloga vode v gibanju rastlin. Annu. Rev. Fluid Mech., 44, 453-478.
  7.       Enright, J.T. (1982). Premikanje listov v spanju: V obrambo Darwinove interpretacije. Oecologia, 54 (2), 253-259.
  8.       Esmon, C.A., Pedmale, U. V, in Liscum, E. (2005). Rastlinski tropizmi: zagotavljanje moči gibanja za sesilni organizem. Int., J. Dev., Biol., 49, 665-674.
  9.       Firn, R. D., & Myers, A. B. (1989). Premiki rastlin, ki jih povzroča diferencialna rast - enotnost različnih mehanizmov? Okoljska in eksperimentalna botanika, 29, 47-55.
  10.   Guo, Q., Dai, E., Han, X., Xie, S., Chao, E., & Chen, Z. (2015). Hitro nastajanje rastlin in bioindustriranih struktur. J. R. Soc. Vmesnik, 12.
  11.   Hayes, A. B., & Lippincott, J.A. (1976). Rast in gravitacijski odziv pri razvoju Hyponasty Leaf Blade. American Journal of Botany, 63 (4), 383-387.
  12.   Koukkari, W.L. in Hillman, W.S. (1968). Pulvini kot fotoreceptorji v učinku fitokroma na Nyctinasty v Albizzia julibrissin. Plant Physiology, 43 (5), 698-704.
  13.   Sandalio, L.M., Rodríguez-Serrano, M., in Romero-Puertas, M.C. (2016). Epinastika listov in auksin: biokemijski in molekularni pregled. Rastlinska znanost. Elsevier Ireland Ltd.
  14.   Schildknecht, H. (1983). Turgorini, hormoni endogenih dnevnih ritmov višjih organiziranih rastlin, odkrivanje, izolacija, struktura, sinteza in aktivnost. Angewandte Chemie International Edition v angleščini, 22 (9), 695-710.
  15.   Ueda, M., Takada, N., & Yamamura, S. (2001). Molekularni pristop k nyctinastic gibanju rastline, ki jo nadzoruje biološka ura. International Journal of Molecular Sciences, 2 (4), 156-164.
  16.   Wood, W. M. L. (1953). Thermonasty v tulipanu in cvetju Crocus. Journal of Experimental Botany, 4 (10), 65-77.