CALIPTRA: CARACTERISTICI ȘI FUNCȚII - BIOLOGIE - 2025

Caliptra este un termen folosit în principal în botanică pentru a defini diferite tipuri de țesuturi protectoare. Cuvântul derivă din greaca veche καλύπτρα (kaluptra) care înseamnă a acoperi, a văala sau a acoperi.

Termenul de caliptra este folosit pentru a defini, la plantele briofite, un țesut subțire, în formă de clopot, care protejează sporofitul în timpul dezvoltării; la plantele cu înflorire și fructificare, este un înveliș în formă de capac care protejează astfel de structuri, iar la rădăcină este un strat protector al sistemului apical.

Caliptra mușchiului Physcomitrella patens. Preluat și editat din: Ralf Reski

În zoologie, pe de altă parte, termenul caliptra este folosit pentru a defini o mică structură membrană bine definită, situată în partea de sus a celei de-a doua perechi de aripi modificate (haltere) de muște și țânțari și care are un interes taxonomic ridicat. În acest articol, va fi luat în considerare numai sensul botanic al termenului.

Istorie

Utilizarea termenului caliptra datează de mult timp în urmă, cu mai bine de 1800 de ani, în scrierile gramaticianului roman Sixth Pompey Festus, care l-a folosit în lucrarea sa De Significatione Verborum.

Între secolele V și XV (Evul Mediu), pe de altă parte, termenul a fost folosit pentru a denumi copertele unor tipuri de semințe. Începând din secolul al XVIII-lea, botaniștii vremii au folosit-o pentru a desemna rămășița arhegoniului de mușchi.

La sfârșitul secolului al XIX-lea celebrul micolog și botanist francez Philippe Édouard Léon Van Tieghem a folosit termenul pentru a defini o membrană groasă a parenchimului care protejează zona de creștere radicală a apicală a plantelor vasculare, ceea ce astăzi în botanică mai numesc Copiind.

caracteristici

Sursa: Meristem apical din rădăcină de ceapă (»Allium cepa») acoperit de caliptra. Madrid, 25-03-2007. Fotografie: Luis Fernández García {{cc-by-sa-2.5-es}}

Caliptra este formată din celule vii ale țesutului parenchimului. De obicei conține amiloplaste speciale cu granule de amidon. Are celule cu o durată medie până la scurtă, care la moarte sunt înlocuite de meristema radicală.

Aceste celule sunt distribuite în rânduri radiale. În celulele centrale ale Gymnospermae din genurile Pinus și Picea (de exemplu), ele formează o axă numită columella, iar meristema este de tip deschis, iar în alte grupuri de plante celulele sunt dispuse în rânduri longitudinale.

În briofite, este utilizat pentru a defini partea mărită a organului sexual multicelular (arhegoniu), care conține ovulul sau gametul feminin al mușchiului, în timp ce la unele spermatofite cu flori, este țesutul protector al stamelor și pistilelor.

Termenul capac este un sinonim pentru caliptra și ambele sunt utilizate pentru a descrie țesutul care acoperă regiunea apicală a rădăcinilor, care se găsește la sfârșitul rădăcinii și are aspectul unui con.

Instruire

Caliptra provine din diferite locuri de plante.

Pteridophytes

La ferigi (Pteridophyta) atât la rădăcină cât și la tulpină există o celulă apicală tetraedrică care produce celule prin divizare pe fiecare din cele patru fețe ale sale. Aceste celule cresc spre exterior pentru a forma caliptra și alte țesuturi printr-o divizare suplimentară.

Spermatophytes

La plantele gimnosperme și angiosperme, formarea lor în general nu este foarte clară. Cu toate acestea, se știe că în gimnosperme meristemul apical nu prezintă o celulă meristematică apicală și, în schimb, există două grupuri de celule inițiale (grup intern și extern).

Grupul intern este responsabil de formarea masei principale a corpului rădăcinii prin divizii alternative de anticlină și expert, în timp ce grupul extern este responsabil de producerea țesutului cortical și caliptra.

În angiosperme, pe de altă parte, există un centru de formare stratificat al grupurilor inițiale de celule independente la capătul apical al rădăcinii. Din acest centru se formează diferite țesuturi adulte, precum caliptra și epidermul.

Structura de formare inițială poate varia în unele cazuri. La plantele monocotiledonate, cum ar fi ierburile, se formează într-un strat meristematic numit caliptrogen.

Acest strat exterior (caliptrogen) este unit cu protodermita (care produce țesutul superficial al rădăcinii), precum și cu stratul meristematic de bază, formând un grup inițial unic din care provine țesutul cortical.

În majoritatea plantelor dicotiledonate, caliptra se formează în caliptrodermatogen. Aceasta se produce prin diviziunile anticlinice ale aceluiași grup inițial care formează și protodermia.

Caracteristici

Principala funcție a caliptrei este de a oferi protecție. La mușchi este responsabil de protejarea sporofitelor, unde se formează și maturizează sporii, în timp ce la plantele spermatofite formează un strat sau țesut protector pe pistile și stamine.

La rădăcină, este acoperirea protectoare a structurii meristematice, asigură protecție mecanică atunci când rădăcina crește și se dezvoltă prin substrat (sol). Celulele caliptrei sunt reînnoite în mod constant, deoarece creșterea rădăcinii implică multă frecare și pierderea sau distrugerea celulelor.

Caliptra participă la formarea mucigelului sau mucilagiei, o substanță vâscosă gelatinoasă, compusă în principal din polizaharide care acoperă celulele meristemului nou formate și unge trecerea rădăcinii prin sol. Celulele Caliptra stochează această mucigelă în veziculele aparatului Golgi până când este eliberată în mediu.

Organele cu celule mari (statoliti) se găsesc în columela caliptrei care se mișcă în citoplasmă ca răspuns la acțiunea forței gravitaționale. Aceasta indică faptul că caliptra este organul responsabil de controlul georeacției rădăcinii.

Capătul unei rădăcini, văzut la mărirea de 100x. Legendă: 1) meristem, 2) columelă a caliptrei (statocite cu statolit), 3) porțiune laterală a rădăcinii, 4) celule moarte ale caliptrei care se desprind, 5) din zona de alungire. Preluat și editat din: SuperManu.

Geotropism și hidrotropism

Rădăcinile plantelor răspund la gravitația Pământului, care se numește geotropism (sau gravitropism). Acest răspuns este pozitiv, adică rădăcinile tind să crească în jos. Are o valoare adaptativă mare, deoarece determină ancorarea corectă a plantei la substrat, precum și absorbția apei și a nutrienților prezenți în sol.

Dacă o schimbare de mediu, cum ar fi o alunecare de teren, face ca o plantă să-și piardă verticalitatea subterană, geotropismul pozitiv determină reorientarea creșterii generale a rădăcinii.

Aminoblastele, sau plastidele care conțin boabe de amidon, acționează ca senzori de gravitație celulară.

Când vârful rădăcinii este îndreptat către laterală, aceste plastide se așează pe peretele lateral inferior al celulelor. Se pare că ionii de calciu de la aminoblasti influențează distribuția hormonilor de creștere la rădăcină.

La rândul său, caliptra columella joacă un rol important atât în ​​geotropism cât și în hidrotropism pozitiv (atracție către regiunile solului cu concentrații mai mari de apă).

Importanță științifică

Din punct de vedere filogenetic și taxonomic, studiul caliptrei a fost un instrument util, deoarece tipul său de dezvoltare, precum și structurile pe care acest țesut le protejează diferă în funcție de grupul de plante.

Alte investigații relevante în legătură cu calyptra sunt cu privire la geotropismul, georeacția și gravitropismul rădăcinii. În cazul în care diverse studii au arătat că caliptra are celule și, de asemenea, organule celulare (amiloplaste sau statolit) care transmit stimuli gravitaționale membranei plasmatice care le conține.

Acești stimuli se traduc în mișcări ale rădăcinii și vor depinde de tipul de rădăcină și de modul în care crește. De exemplu, s-a descoperit că atunci când rădăcinile cresc vertical, statolitele sunt concentrate în pereții inferiori ai celulelor centrale.

Dar, când aceste rădăcini sunt așezate într-o poziție orizontală, statolitii sau amiloplastele se deplasează în jos și sunt localizate în zonele care au fost anterior pereți orientați vertical. În scurt timp, rădăcinile sunt reorientate vertical și astfel amiloplastele revin la poziția anterioară.

Referințe

1. Calyptra. Recuperat de pe en.wikipedia.org.
2. Caliptra. Botanica morfologică. Recuperat din biologia.edu.ar.
3. Caliptra. Plante și ciuperci. Recuperat din Plantasyhongos.es.
4. P. Sitte, EW Weiler, JW Kadereit, A. Bresinsky, C. Korner (2002). Tratat de botanică. Ediția a 35-a. Ediții Omega.
5. Etimologie Caliptra. Recuperat din etimologias.dechile.net.
6. Coping (biologie). Recuperat de la pt.wikipedia.org.
7. Sistemul rădăcină și derivații săi. Recuperat de pe britannica.com.
8. Caliptra. Recuperat de pe es.wikipedia.org.
9. H. Cunis, A. Schneck și G. Flores (2000). Biologie. Ediția a șasea. Editorial Médica Panamericana.
10. J.-J. Zou, Z.-Y. Zheng, S. Xue, H.-H. Li, Y.-R. Wang, J. Le (2016). Rolul Arabidopsis Proteina Legată de Actină 3 în sedimentarea amiloplastelor și transportul de auxină polară în gravitropismul rădăcinii. Journal of Experimental Botany.