CE ESTE HIDROTROPISMUL? MECANISMUL ȘI IMPORTANȚA - BIOLOGIE - 2024

Hidrotropismo este un răspuns de creștere a plantelor la concentrațiile de apă; raspunsul poate fi pozitiv sau negativ. Rădăcinile, de exemplu, sunt pozitiv hidrotropice, deoarece creșterea rădăcinii plantelor are loc spre un nivel de umiditate relativă mai mare. Planta este capabilă să detecteze acest lucru la capacul rădăcinii și apoi să trimită semnale către partea alungită a rădăcinii.

Un hidrotropism pozitiv este unul în care organismul tinde să crească spre umiditate, în timp ce un hidrotropism negativ este atunci când organismul se îndepărtează de acesta.

Imagine recuperată de pe slideshare.net.

Hidrotropismul este o formă de tropism (este un răspuns orientativ al unui organism la un stimul) caracterizat prin răspunsul de creștere sau mișcare a unei celule sau a unui organism la umiditate sau apă.

Mecanismul hidrotropismului

O clasă de hormoni ai plantelor numită auxine coordonează acest proces de creștere a rădăcinilor.

Auxinele joacă un rol cheie în îndoirea rădăcinilor plantelor spre apă, deoarece determină o parte a rădăcinii să crească mai repede decât cealaltă și astfel îndoirea rădăcinii.

Procesul de hidrotropism este inițiat de capacul rădăcinii care captează apa și trimite un semnal către partea alungită a rădăcinii.

Hidrotropismul este greu de observat la rădăcinile subterane, deoarece rădăcinile nu sunt ușor observabile.

Apa se mișcă ușor în sol, iar conținutul de apă al solului se schimbă constant, astfel încât orice gradient al umidității solului nu este stabil.

De ce este atât de important hidrotropismul pentru plante?

Rădăcinile cresc în apă

Această abilitate de a se îndoi și de a crește rădăcina spre un gradient de umiditate furnizat de hidrotropism este esențială deoarece plantele au nevoie de apă pentru a crește. Apa, împreună cu nutrienții minerali solubili, sunt absorbiți de firele de rădăcină.

Deci în plantele vasculare, apa și mineralele sunt transportate în toate părțile unei plante printr-un sistem de transport numit xilem.

Al doilea sistem de transport în plantele vasculare se numește floem. Floemul transportă, de asemenea, apă, nu cu minerale solubile, ci mai ales cu nutrienți organici solubili.

Acest lucru are o importanță biologică, deoarece hidrotropismul ajută la creșterea eficienței plantei în ecosistemul său.

Concepții greșite despre hidrotropism

Hidrotropism și creșterea rădăcinilor în zonele umede

Creșterea mai mare a rădăcinilor în zonele cu sol umed decât în ​​zonele cu sol uscat nu este de obicei rezultatul hidrotropismului.

Hidrotropismul necesită o rădăcină pentru a se îndoi de la un uscător la o zonă umedă a solului. Rădăcinile necesită apă să crească, astfel încât rădăcinile care se întâmplă să fie în sol umed vor crește și se vor ramifica mult mai mult decât cele din sol uscat.

Absorbtia apei

Rădăcinile nu pot simți apa în interiorul conductelor intacte prin hidrotropism și trebuie să spargă conductele pentru a obține apa.

Distanța necesară pentru absorbția apei

Rădăcinile nu pot simți apa la câțiva metri distanță prin hidrotropism și se dezvoltă spre el.

În cel mai bun caz, hidrotropismul funcționează probabil la distanțe de câțiva milimetri.

Studii de hidrotropism

Cercetările asupra hidrotropismului au fost în primul rând un fenomen de laborator pentru rădăcinile cultivate în aerul umed, mai degrabă decât în ​​sol. Importanța sa ecologică în rădăcinile cultivate în sol nu este clară. Identificarea recentă a unei plante mutante care nu are un răspuns hidrotropic a ajutat la elucidarea rolului său în natură.

Hidrotropismul poate fi important pentru plantele cultivate în spațiu, unde poate permite rădăcinilor să se orienteze într-un mediu de microgravitate. În realitate, acest răspuns la creșterea plantelor nu este ușor de studiat. Experimentele, după cum am menționat, sunt efectuate în laboratoare și nu în mediul natural.

Cu toate acestea, se învață tot mai mult despre natura complexă a acestui proces de creștere a plantelor.

Cele mai populare plante pentru a studia acest efect sunt: ​​planta de mazăre (Pisum sativum), planta de porumb (Zea mays) și ceaiul acru (Arabidopsis thaliana).

Modificați direcția vectorului gravitațional

O altă abordare a studierii hidrotropismului este utilizarea instrumentelor pentru a modifica direcția vectorului gravitațional primit de plante.

Direcția creșterii rădăcinilor este spre apă

Deși nu este posibil să se elimine efectul gravitației pe Pământ, există mașini care rotesc plantele în jurul unei axe sau, în unele cazuri, în trei dimensiuni, în încercarea de a neutraliza efectele gravitației, care se numesc mașini de poziționare. Aleatoriu.

De fapt, hidrotropismul din rădăcini a fost cel mai evident atunci când plantele de mazăre și castraveți au fost cultivate într-una din aceste mașini.

microgravitatie

O abordare și mai interesantă a studiului este utilizarea condițiilor de microgravitate prezente în timpul zborului spațial.

Ideea este că, în absența forțelor gravitaționale semnificative, răspunsurile gravitropice predominante ale rădăcinilor sunt anulate efectiv, astfel încât alte tropisme radiculare (cum ar fi hidrotropismul) devin mai evidente, mai presus de gravitropism. Aceasta este o mișcare de învârtire sau creștere a unei plante sau ciuperci ca răspuns la gravitație.

Alte dificultăți

Un alt obstacol în studierea hidrotropismului este dificultatea creării unui sistem în care există un gradient de umiditate reproductibil.

Metodele clasice ale botanicilor germani, folosite și de darwini, au inclus plasarea semințelor într-un cilindru agățat de rumeguș umed, care a dus la rădăcinile mai întâi să crească în jos, dar apoi să crească înapoi în substratul umed.

Este de remarcat faptul că unul dintre tropismele mai puțin cunoscute este hidrotropismul, cu creștere direcționată ca răspuns la gradienți de apă sau umiditate.

Deși hidrotropismul a fost studiat în rădăcinile plantelor de către botanicii germani din secolul al XIX-lea și de către darwini, existența acestui tropism a fost pusă la îndoială până în ultimii ani.

Aceste procese trebuie pur și simplu studiate în continuare. Fiecare studiu științific va spori înțelegerea acestor mecanisme complexe.

Referințe

1. Hershey, D. (1992). "Hidrotropismul este umed?" Activități științifice. 29 (2): 20–24.
2. Kiss, J. (2007). „Unde este apa? Hidrotropism în plante ”. Recuperat din ncbi.nlm.nih.gov.
3. Echipa de redactor pentru ghidul plantelor și florilor. (2012). "Hydrotropism". Recuperat de la plant-and-flower-guide.com.
4. Miyazawa, Y., Yamazaki, T., Moriwaki, T. și Takahashi, J. (2011). "Hydrotropism". Avansuri în cercetarea botanică. Recuperat de la sciencedirect.com.
5. Echipa de redactor online Biologie. (2016). "Hydrotropism". Recuperat de la biologie-online.org.
6. Takahashi, N., Yamazaki, Y., Kobayashi, A., Higashitani, A., și Takahashi, H. (2003). "Hidrotropismul interacționează cu gravitropismul prin degradarea amiloplastelor în rădăcinile răsadului de Arabidopsis și ridiche". Fiziol vegetal. 132 (2): 805–810.
7. Echipa editorilor de dicționare. (2002). "Hydrotropism". Preluat din dicționarul.com.