Nastian tyypit, ominaisuudet ja esimerkit



likaisuus, Nastismos- tai násticos-liikkeet ovat kasvien liikkumismuoto, joka johtuu ulkoisen ärsykkeen havaitsemisesta yhdessä suunnassa, mutta jossa tuloksena olevan liikkeen suunta on riippumaton havaitun ärsykkeen suunnasta. Ne esiintyvät käytännöllisesti katsoen kaikissa kasvien elimissä: lehdet, varret ja oksat, kukat, jänteet ja juuret.

Niistä mekanismeista, joita kasvien on sopeuduttava ympäröivään ympäristöön, on joitakin liikkeiden muotoja, jotka ovat palautuvasti tai peruuttamattomasti seurausta valon, termisen, kemiallisen, veden, kosketuskyvyn, painovoiman ärsykkeistä, herbivorien aiheuttamien haavojen tuotteesta muun muassa.

Kasveissa liikkuminen on perinteisesti jaettu kahteen tyyppiin: tropismeihin ja nastioihin. Toisin kuin nastiat, tropismit määritellään funktionaalisesti kasvien elinten liikkeiksi tai kasvuvasteiksi fyysisiä ärsykkeitä vastaan ​​ja ne ovat suoraan yhteydessä siihen suuntaan, jossa ne havaitaan..

Sekä nastiat että tropismit voivat olla seurausta liikkeistä, jotka johtuvat liikkuvasta elimen solujen kasvusta tai muutoksista, joten jotkut liikkeet voidaan katsoa palautuviksi ja muutoin peruuttamattomiksi..

Charles Darwin vuonna 1881 tekemässään työssä - Kasvien liikkumisvoima - kuvaili kasvien liikkeitä ympäristömuutoksista, erityisesti tropiikan vasteista. Näiden liikkeiden taustalla olevat mekanismit ovat kuitenkin erilaisten kirjoittajien kuvaamia siitä lähtien tähän päivään saakka.

indeksi

  • 1 tyypit
  • 2 Ominaisuudet ja esimerkit
    • 2.1 Kasvien nikotinastiat tai nukkumisliikkeet
    • 2.2 Tigmonastiat tai liikkeet kosketuksella
    • 2.3 Termonastiat
  • 3 Viitteet

tyyppi

Laitos voi saada paljon erilaisia ​​ärsykkeitä, joista se voi laukaista paljon erilaisia ​​vastauksia. Eri nastisten liikkeiden luokittelu on tehty pääasiassa ärsykkeiden luonteen perusteella, mutta vastausmekanismien tieteellinen kuvaus esittää monia epäselvyyksiä.

Tunnetuimpia nastioita ovat muun muassa:

  • nyctinasty: kun joidenkin palkokasvien lajit laajenevat kokonaan päivän aikana ja taittuvat tai sulkeutuvat yön aikana.
  • Tigmonastia / Sixmonastia: liikkeet, jotka johtuvat ärsykkeistä, jotka johtuvat suorasta fyysisestä kosketuksesta joidenkin lajien tietyissä elimissä.
  • Termonastia: käännettävät liikkeet, jotka riippuvat lämmönvaihteluista.
  • Fotonastia: sitä pidetään erityisenä fototropismina; joidenkin lajien lehdet voidaan valon voimakkuuden kanssa sovittaa rinnakkain valon voimakkuuden olosuhteissa.
  • Epinastia ja hyponastia: ne ovat lehtien liikkeitä, joilla on joitakin lajeja äärimmäisen kosteuden olosuhteissa juurissa tai suurissa suolapitoisuuksissa maaperässä. Epinastia liittyy adaksiaalialueen liioiteltuun kasvuun, kun taas hyponastia viittaa lehtiterän abaksiaalisen alueen kasvuun..
  • Hidronastia: tiettyjen kasvien elinten liikkuminen, joka riippuu veden ärsykkeistä.
  • Quimionastia: Joidenkin kemiallisten aineiden pitoisuusgradientteihin liittyvä vaste. Jotkut tekijät viittaavat enemmän sisäisiin liikkeisiin ja signalointireitteihin.
  • Gravinastia / Geonastia: joidenkin kasvien reversiibeli väliaikainen liikkuminen vasteena gravitaatiovaikutuksille.

Ominaisuudet ja esimerkit

Monet nasticliikkeistä riippuvat tietyn elimen olemassaolosta: pulvínulo. Pulvínulos on erikoistunut elin, joka sijaitsee yksinkertaisten lehtien petiolien pohjalla, ja petiolit ja kananperäiset lehdet..

Anatomisesti ottaen ne koostuvat keskisylinteristä, jota ympäröivät kollenchyma-kerrokset ja kortikaalinen moottorivyöhyke, jossa on parenkymaalisia soluja, jotka ovat alttiita koon ja muodon muutoksille.

Pulpulaarisen kuoren solut, jotka muuttuvat koossa ja muodossa, tunnetaan moottorisoluina, joiden väliin erottuvat extensori- ja flexor-moottorisolut. Normaalisti näiden liikkuminen riippuu protoplastiveden sisäänpääsystä ja / tai poistumisesta johtuvista turgorimuutoksista.

Alla on lyhyt kuvaus nastioista, joiden tapauksia voidaan pitää klassisina esimerkkeinä.

Nikotinastiat tai kasvien nukkumisliikkeet

Heidät löydettiin alun perin massiivisessa Mimosassa ja ne ovat hyvin yleisiä palkokasveissa. Ne liittyvät lehtien "rytmiseen" liikkeeseen, joka sulkeutuu yöllä ja laajenee kokonaan päivän aikana. Eniten tutkittuja ovat Albizzia julibrissim, A. lophantha, Samanea saman, Robinia pseudoacacia ja Phaseolus coccineus.

Ilmiö tunnetaan hyvin kasveissa ja sen uskotaan olevan sopeutuvia syitä: lehdenterien laajeneminen päivän aikana sallii suurimman valonergian talteenoton auringon altistumisen aikana, kun yöllä sulkeutuu pyrkimys välttää kalorihäviö tärkeä.

Kun lehdet laajennetaan, pulvinidit ovat vaakasuoria (vuorokaudessa) ja kun ne on suljettuina, niillä on "U" -muoto (yön) tai se, joka liittyy paisuttimien kasvuun extensorisoluissa avaamisen aikana ja lisääntyessä. Turgor flexor-soluissa sulkemisen aikana.

Tällaiset turgorimuutokset johtuvat veden liikkumisesta, joka riippuu ionien, kuten K + ja Cl-, malaatin ja muiden anionien solunsisäisestä liikkumisesta.

K + siirtyy moottorisoluihin lisäämällä negatiivista varausta sytoplasmisen membraanin sisäpuolella, joka saavutetaan ATPaasien vaikutuksesta, jotka ovat vastuussa protonien poistamisesta sytoplasmasta.

Turgorin menetys johtuu protonipumpun inaktivoitumisesta, joka depolarisoi kalvon ja aktivoi kaliumkanavat, edistämällä tämän ionin vapautumista apoplastiin..

Nämä liikkeet riippuvat fytokromeista koostuvien fotoreseptorien vaikutuksesta, koska kokeet ovat osoittaneet, että pitkäaikainen säteily stimuloi lehtien avaamista.

Nikinastisella liikkeellä on tietty "rytmisyys", koska pysyvään pimeyteen altistetut kasvit esittävät nämä liikkeet 24 tunnin välein siten, että eräänlainen "biologinen kello" osallistuu pulssien motorisoluissa tapahtuvien turgorimuutosten säätelyyn..

Tigmonastiat tai liikkeet kosketuksella

Yksi suosituimmista tigmonásticas-vastauksista kirjallisuudessa on se, joka esittelee / näyttää lihansyöjä-kasvi Dionaea muscipula tai "Atrapamoscas de Venus", jossa hyönteiset siepataan saranoiduissa bilobed lehdissä.

Kun hyönteinen nousee lehden vatsan pintaan ja kohtaa kolme herkkää karvaa, jotka laukaisevat moottorivasteen, muodostetaan solujen väliset sähköiset signaalit ja käynnistetään kunkin lehtilohkon solujen differentiaalinen venymä, mikä johtaa lehtien sulkemiseen. "Trap" alle sekunnissa.

Ruokaleikka antaa D. muscipulalle riittävästi typpeä selviytyä, joten nämä kasvit voivat laskeutua ongelmattomasti tämän mineraalin köyhillä mailla. On tärkeää huomata, että tämä liike on hyvin erityinen, mikä tarkoittaa, että ärsykkeet, kuten sadepisarat tai voimakkaat tuulet, eivät laukaise lohkojen sulkemista.

Toinen lihansyöjä, Drosera rotundifolia, on satojen limakalvojen lonkeroita muunneltujen lehtien pinnalla, mikä kiinnittää satojen mahdollisten saalisten huomion, jotka jäävät "lonkeroiden" limakalvoon..

Aistinvaraiset lonkerot havaitsevat saaliin läsnäolon ja vierekkäiset lonkerot nojaavat kohti stimuloitua, muodostaen kupin muotoisen ansan, joka loukkaa hyönteisen sisäpuoleltaan.

Oletetaan, että erilaista kasvua tapahtuu, jota ohjaavat auxiinitasojen muutokset, koska eksogeenisten auksiinien lisääminen laukaisee lehtien sulkemisen ja lisäämällä saman hormonin kuljetuslohkareita, liike estyy.

Mimosa pudica on myös parhaiten kuvattujen tigmonásticos-liikkeiden päähenkilö. Yhden sen lehtien kosketus edistää sen sulkeutuvien lehtien sulkemista välittömästi.

Uskotaan, että tämä vaste tuntoon vaikuttaville ärsykkeille voi auttaa pelottamaan mahdolliset saalistajat tai suojamekanismina, joka sallii niiden suojaavien piikkien altistumisen.

Lehdet taittuvat riippuen turgorin muutoksista. Tällöin pulvinidit menettävät turgorin, erityisesti flexor-solut venytetään vasteena extensorisolujen tilavuuden menetykseen..

Tilavuuden muutos johtuu sakkaroosin purkautumisesta pelloon, joka vaatii veden osmoottisen kuljetuksen ja kaliumionien ja kloorin passiivisen kuljetuksen..

Tässä liikkeessä syntyy myös sähkökemiallinen gradientti protonipumppujen osallistumisen ansiosta kalvoon (ATPasas). Kasvutekijät, sytoskeleton ja aktiinifilamentit ovat mukana muun muassa.

Termonastias

Se on kuvattu yksityiskohtaisesti Crocus-kukat ja tulppaanit. Esiintyy erilaiseen kasvuun terälehtien vastakkaisilla puolilla, jotka reagoivat termiseen ärsykkeeseen eivätkä turgorin muutoksiin. Vasteen ero on annettu, koska elimen kahdella puolella on optimaalinen kasvu hyvin erilaisissa lämpötiloissa.

Tämän liikkeen aikana protoplastien osmoottisissa, pH- tai läpäisevyysarvoissa ei tapahdu merkittäviä muutoksia. Myös solunsisäisen CO2: n huomattavaa kasvua on havaittu, mikä näyttää olevan tekijä, joka herkistää kudokset lämpötilan muutoksiin.

Tämä liike on riippumaton valon voimakkuudesta ja riippuu tiukasti lämpötilan noususta. Eri tekijöiden välinen yleissopimus on, että lämpömuutoksen on oltava välillä 0,2 ° C - 0,5 ° C kukkien liikkeen havaitsemiseksi. Saman suuruinen lämpötilan lasku aiheuttaa sen sulkemisen.

viittaukset

  1.       Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Kasvifysiologian perusteet (2. painos). Madrid: McGraw-Hill Interamericana de España.
  2.       Braam, J. (2005). Kosketus: laitos reagoi mekaanisiin ärsykkeisiin. New Phytologist, 165, 373 - 389.
  3.       Brauner, L. (1954). Tropismit ja nasticliikkeet. Annu. Rev. Plant. Physiol., 5, 163 - 182.
  4.       Brown, A.H., Chapman, D.K. & Liu, S.W. W. (1974). Painottomuuden aiheuttaman lehtien Epinasty tai Clinostat Rotation vertailu. Bioscience, 24 (9), 518-520.
  5.       Dubetz, S. (1969). Phaseolus vulgariksen kuivuuden aiheuttama epätavallinen fotonastismi. Canadian Journal of Botany, 47, 1640 - 1641.
  6.       Dumais, J., ja Forterre, Y. (2012). "Kasvisdynamiikka": veden rooli kasviliikkeissä. Annu. Fluid Mech., 44, 453-478.
  7.       Enright, J. T. (1982). Lehden unen liikkeitä: puolustetaan Darwinin tulkintaa. Oecologia, 54 (2), 253 - 259.
  8.       Esmon, C. A., Pedmale, U. V, & Liscum, E. (2005). Kasvien tropismit: liikkumisvoiman tarjoaminen sileille organismeille. Int. J. Dev. Biol., 49, 665 - 674.
  9.       Firn, R. D., & Myers, A. B. (1989). Kasvuliikkeet, jotka johtuvat erilaisesta kasvusta - mekanismien moninaisuuden yhtenäisyydestä? Environmental and Experimental Botany, 29, 47-55.
  10.   Guo, Q., Dai, E., Han, X., Xie, S., Chao, E., & Chen, Z. (2015). Kasvien ja biologisesti rakennettujen rakenteiden nopea nasticliike. J. R. Soc. Interface, 12.
  11.   Hayes, A. B., & Lippincott, J. A. (1976). Kasvu ja gravitaatioreaktio lehtiterän hyponastian kehityksessä. American Journal of Botany, 63 (4), 383 - 387.
  12.   Koukkari, W. L., ja Hillman, W. S. (1968). Pulvini kuin fotoseptorit Phytochrome-vaikutuksessa Nyctinastyyn Albizzia julibrissinissa. Plant Physiology, 43 (5), 698 - 704.
  13.   Sandalio, L.M., Rodríguez-Serrano, M., & Romero-Puertas, M.C. (2016). Lehtien epinastia ja auksiini: Biokemiallinen ja molekyylinen yleiskatsaus. Kasvien tiede. Elsevier Ireland Ltd.
  14.   Schildknecht, H. (1983). Turgorins, korkeampien organisoitujen kasvien endogeenisten päivittäisten rytmien hormonit, havaitseminen, eristäminen, rakenne, synteesi ja aktiivisuus. Angewandte Chemie International Edition englanniksi, 22 (9), 695-710.
  15.   Ueda, M., Takada, N. & Yamamura, S. (2001). Biologisen kellon kontrolloiman kasvin nyctinastisen liikkeen molekyyli- lähestymistapa. International Journal of Molecular Sciences, 2 (4), 156-164.
  16.   Wood, W. M. L. (1953). Thermonasty Tulip ja Crocus Flowers. Journal of Experimental Botany, 4 (10), 65-77.