Nastiate tüübid, omadused ja näited



The nastiad, Nastismose või násticose liikumine on taimede liikumise vorm, mis tuleneb välise stiimuli tajumisest ühes suunas, kuid mille tulemusena saadud liikumise suund on sõltumatu tajutava stiimuli suunast. Need esinevad praktiliselt kõigis taimede organites: lehed, varred ja oksad, lilled, kõõlused ja juured.

Nende mehhanismide hulgas, mida taimed peavad ümbritseva keskkonnaga kohanema, on mõningad liikumised, mis tulenevad pöörduvalt või pöördumatult valguse, termilise, keemilise, vee, puutetundliku, gravitatsioonilise stiimuli, herbivooride poolt põhjustatud haavade tulemusest muu hulgas söötmise ajal.

Taimede liikumine on traditsiooniliselt jaotatud kahte liiki: tropismid ja nastiad. Erinevalt nastiatest on tropismid funktsionaalselt määratletud kui taimede elundite liikumised või kasvuvastused füüsiliste stiimulite vastu ja on otseselt seotud nende tajumise suunaga..

Nii nastiad kui ka tropismid võivad olla tingitud liikumisest, mis on tingitud turgori kasvust või muutustest liikuva elundi rakkudes, nii et mõningaid liigutusi võib pidada pöörduvateks ja muudeks pöördumatuteks vastavalt vajadusele..

Charles Darwin oma 1881. aasta töös - taimede liikumisvõimsus kirjeldas taimede liikumist keskkonnamuutuste toodetena, eriti tropiliste vastustega. Sellegipoolest on erinevate autorite poolt nende liikumiste aluseks olevad mehhanismid sellest ajast kuni praeguseni kirjeldatud.

Indeks

  • 1 tüübid
  • 2 Omadused ja näited
    • 2.1 Taimede niktinastiad või "une liikumine"
    • 2.2 Tigmonastiad või liikumised puudutades
    • 2.3 Terminastiad
  • 3 Viited

Tüübid

Taim võib saada palju erinevaid stiimuleid, mille jaoks see võib vallandada väga erinevaid vastuseid. Erinevate nastiliste liigutuste klassifikatsioon on tehtud peamiselt stiimulite olemuse põhjal, kuid vastusmehhanismide teaduslikus kirjelduses on palju ebaselgust.

Kõige tuntumate nastiatüüpide hulgas on:

  • Nictinastia: kui mõnede kaunviljaliikide lehed laienevad terve päeva jooksul täielikult ja klapivad või sulguvad.
  • Tigmonastia / Sixmonastia: liikumised, mis tulenevad stiimulitest otsese füüsilise kontakti tõttu teatud liikide organites.
  • Termonastia: pöörduvad liikumised sõltuvad termilistest kõikumistest.
  • Fotonastia: seda peetakse fototropismi eriliigiks; mõnede liikide lehed suure valgustugevusega tingimustes võivad olla paigutatud paralleelselt valguse esinemissagedusega.
  • Epinastia ja hüponastia: need on lehestiku liikumised, millel on mõned liigid äärmise niiskuse tingimustes juurte juurte või kõrge soolase kontsentratsiooni juures. Epinastia on seotud adaksiaalse piirkonna liialdatud kasvuga, samal ajal kui hüponastia viitab lehelaba abaksiaalse piirkonna kasvule..
  • Hydronastia: teatud taimeliikide liikumine, mis sõltub vee ärritustest.
  • Kemoteraapia: mõnede keemiliste ainete kontsentratsioonigradientidega seotud liikumisvastus. Mõned autorid viitavad rohkem sisemistele liikumistele ja signalisatsiooniradadele.
  • Gravinastia / Geonastia: mõnede taimede pöörduv ajutine liikumine vastuseks gravitatsioonile.

Omadused ja näited

Paljud nastilised liikumised sõltuvad konkreetse organi olemasolust: pulvínulo. Pulvínulos on spetsiaalsed elundid, mis asuvad lihtsate lehtede lehtede põhjas, ja lehtedest ja lindudest koosnevatel lehtedel..

Anatoomiliselt räägivad nad keskmisest silindrist, mida ümbritsevad kollenchyma kihid, ja koore mootorvööndist, millel on parenhümaalsed rakud suuruse ja kuju muutumise suhtes tundlikud.

Pulbulaarse koore rakud, mis muudavad suurust ja kuju, on tuntud kui mootorrakud, mille vahel eristatakse ekstensor- ja flexormootorirakke. Tavaliselt sõltub nende liikumine turgori muutustest protoplastvee sissepääsu ja / või väljumise tõttu.

Allpool on toodud lühikirjeldus nastiatest, mille juhtumeid võib pidada klassikalisteks näideteks.

Taimede niktinastiad või "une liikumine"

Algselt avastati need primaarses Mimosas ja nad on kaunviljades väga levinud. Nad on seotud lehtede "rütmilise" liikumisega, mis suletakse öösel ja laieneb täielikult päeva jooksul. Kõige rohkem uuritud on Albizzia julibrissimi, A. lophantha, Samanea saman, Robinia pseudoacacia ja Phaseolus coccineus'e uuringud..

See nähtus on taimedes hästi tuntud ja arvatakse, et sellel on adaptiivsed põhjused: lehtede laienemine päeva jooksul võimaldab päikesekiirguse ajal maksimaalset valgusenergiat koguda, samal ajal kui öösel sulgeda püütakse vältida kalorite kadu oluline.

Kui lehed laiendatakse, on pulvinidid horisontaalsed (ööpäevased) ja kui need on suletud, on neil "U" kuju (öine) või see on seotud turgori suurenemisega ekstensiivrakkudes avamise ajal ja suurenemisega. Turgor sulgurite ajal.

Sellised turgori muutused on tingitud vee liikumisest, mis sõltub ioonide, nagu K + ja Cl-, malaadi ja teiste anioonide rakusisest liikumisest.

K + siseneb motorrakkudesse tsütoplasma membraani siseküljel oleva negatiivse laengu suurenemise kaudu, mis saavutatakse tsütoplasmast prootonite väljasaatmise eest vastutavate ATPaaside toimega..

Turgori kadu on tingitud prootonpumba inaktiveerimisest, mis depolariseerib membraani ja aktiveerib kaaliumikanaleid, soodustades selle iooni vabanemist apoplasti suunas..

Need liikumised sõltuvad fütokroomidest koosnevate fotoretseptorite toimest, arvestades, et katsed on näidanud, et pikaajaline kiirgus stimuleerib lehtede avanemist..

Nikinastilises liikumises on teatud "rütmilisus", kuna püsivale pimedusele allutatud taimed esitavad need liikumised iga 24 tunni järel, nii et mingi "bioloogiline kella" peab osalema pulpulite mootorrakkude muutuste reguleerimisel..

Tigmonastiad või liikumised puudutades

Üks populaarsemaid tigmonásticas vastuseid kirjanduses on see, mis esitleb / kuvab lihasööja taime Dionaea muscipula või "Atrapamoscas de Venus", kus putukad on kinni peetud nende hingedesse bilobeeritud lehtedesse.

Kui putukas tõuseb lehe ventralisele pinnale ja tekib kolm õrna karvaga, mis käivitavad mootori vastuse, tekivad rakkudevahelised elektrisignaalid ja käivitavad iga lehehobuse rakkude diferentsiaalse pikenemise, mille tulemuseks on lehe sulgemine. "Trap" vähem kui sekundis.

Naine annab D. muscipula'le piisavalt lämmastikku, et need jääksid ellu jääda, nii et need taimed suudavad selle mineraali halbades muldades probleemideta elama. Oluline on märkida, et see liikumine on väga spetsiifiline, mis tähendab, et sellised stiimulid nagu vihmapiiskad või tugevad tuuled ei põhjusta lobide sulgemist.

Teine lihasööja taim, Drosera rotundifolia, omab modifitseeritud lehtede pinnal sadu limaskestaseid kombitsasid, mis juhivad sadade potentsiaalsete saagide tähelepanu, mis on lõksus "tentacles"..

Sensoorsed kombitsad tuvastavad saakloomade olemasolu ja külgnevad kombitsad toetuvad stimuleeritule, moodustades tassikujulise lõksu, mis püüab putukaid oma sisemuses ära hoida.

Arvatakse, et toimub diferentsiaalne kasv, mida reguleerivad auksiini tasemete muutused, kuna eksogeensete auksiinide lisamine käivitab lehtede sulgemise ja sama hormooni transpordi blokaatorite lisamisega pärsitakse liikumist.

Mimosa pudica on ka kõige paremini kirjeldatud tigmonásticos liikumiste peategelane. Ühe selle voldiku puudutamine soodustab selle ühendi lehtede kohest sulgemist.

Arvatakse, et see vastus puutetundlikele stiimulitele võib aidata ära hoida võimalikke röövloomi või kaitsemehhanismina, mis võimaldab kaitsta nende kaitsvaid lülisid.

Lehtede voltimine sõltub turgori muutustest. Sellisel juhul kaotavad pulviinid turgori, eriti painduvad rakud venitatakse vastuseks ekstensiivrakkude mahu vähenemisele..

Mahtude muutus on tingitud sahharoosi väljavoolust südamikus, mis nõuab vee osmootilist transporti ja kaaliumiioonide ja kloori passiivset transporti..

Selles liikumises tekib ka elektrokeemiline gradient tänu prootonpumpade osalemisele membraanis (ATPasas). Muu hulgas on kaasatud kasvufaktorid, tsütoskeleti ja aktiini filamendid.

Termonastiad

See on olnud üksikasjalik Crocus lilledes ja tulbid. Esineb diferentsiaalse kasvuga kroonlehtede vastaskülgedel, mis reageerivad termilisele stiimulile, mitte turgori muutustele. Erinevus vastuses on antud, sest oreli kahel küljel on optimaalne kasv väga erinevatel temperatuuridel.

Selle liikumise ajal ei toimu olulisi muutusi protoplastide osmootsetes, pH või läbilaskvuse väärtustes. Täheldatud on ka intratsellulaarse CO2 märkimisväärset suurenemist, mis näib olevat tegur, mis tekitab kudede sensibiliseerivat temperatuuri muutumist..

See liikumine ei sõltu valgustugevusest ja sõltub rangelt temperatuuri tõusust. Erinevate autorite vaheline kokkulepe on see, et lillede liikumise jälgimiseks peab termiline variatsioon olema vahemikus 0,2 ° C kuni 0,5 ° C. Sama suurusega temperatuuri langus põhjustab selle sulgemise.

Viited

  1.       Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Taimfüsioloogia alused (2. trükk). Madrid: McGraw-Hill Interamericana de España.
  2.       Braam, J. (2005). Kontakt: tehase vastused mehaanilistele stiimulitele. New Phytologist, 165, 373-389.
  3.       Brauner, L. (1954). Tropismid ja nastilised liikumised. Annu. Rev. Plant. Physiol., 5, 163-182.
  4.       Brown, A.H., Chapman, D. K., & Liu, S.W. W. (1974). Kaalutamatuse või Clinostat Rotation'i indutseeritud lehtede Epinasty võrdlus. Bioscience, 24 (9), 518-520.
  5.       Dubetz, S. (1969). Phaseolus vulgaris'e põuast tingitud ebatavaline fotonastism. Canadian Journal of Botany, 47, 1640-1641.
  6.       Dumais, J., & Forterre, Y. (2012). "Taimne dünaamika": vee roll taimede liikumises. Annu. Fluid Mech., 44, 453-478.
  7.       Enright, J. T. (1982). Lehekülgede unerežiimid: Darwini tõlgenduse kaitsmisel. Oecologia, 54 (2), 253-259.
  8.       Esmon, C. A., Pedmale, U. V, & Liscum, E. (2005). Taimede tropismid: liikumisvõime andmine ebaühtlasele organismile. Int. J. Dev. Biol., 49, 665-674.
  9.       Firn, R. D., & Myers, A. B. (1989). Erinevast kasvust tingitud taimede liikumine - mehhanismide mitmekesisus? Environmental and Experimental Botany, 29, 47-55.
  10.   Guo, Q., Dai, E., Han, X., Xie, S., Chao, E., & Chen, Z. (2015). Taimede ja bioinspekteeritud struktuuride kiire nastiline liikumine. J. R. Soc. Interface, 12.
  11.   Hayes, A. B., & Lippincott, J. A. (1976). Kasv ja gravitatsiooniline vastus lehtterade hüponastia arengus. American Journal of Botany, 63 (4), 383-387.
  12.   Koukkari, W. L., ja Hillman, W. S. (1968). Pulvini kui fotoretseptorid Phytochrome'i mõjul Nyctinasty'le Albizzia julibrissinis. Plant Physiology, 43 (5), 698-704.
  13.   Sandalio, L.M., Rodríguez-Serrano, M., & Romero-Puertas, M.C. Leheepinastia ja auksiin: biokeemiline ja molekulaarne ülevaade. Taimeteadus. Elsevier Ireland Ltd.
  14.   Schildknecht, H. (1983). Turgoriinid, kõrgemate organiseeritud taimede endogeensete igapäevaste rütmide hormoonid - avastamine, eraldamine, struktuur, süntees ja aktiivsus. Angewandte Chemie International Edition inglise keeles, 22 (9), 695-710.
  15.   Ueda, M., Takada, N. ja Yamamura, S. (2001). Molekulaarne lähenemine bioloogilise kella poolt kontrollitava taime nyctinastilisele liikumisele. International Journal of Molecular Sciences, 2 (4), 156-164.
  16.   Wood, W. L. L. (1953). Tulipõletik ja Crocus-lilled. Journal of Experimental Botany, 4 (10), 65-77.