KAJ JE HIDROTROPIZEM? MEHANIZEM IN POMEN - BIOLOGIJA - 2026

Hidrotropismo je odgovor rast rastlin koncentracijam vodo; odgovor je lahko pozitiven ali negativen. Korenine, na primer, so hidrotropne, saj rast rastlin v rastlinah doseže višjo relativno vlažnost. Obrat lahko to zazna na koreninskem pokrovu in nato pošlje signale na podolgovat del korena.

Pozitiven hidrotropizem je tisti, pri katerem organizem narašča proti vlagi, negativni hidrotropizem pa je takrat, ko organizem raste iz njega.

Slika je bila obnovljena iz diaprojekcije.net.

Hidrotropizem je oblika tropizma (je usmerjen odziv organizma na dražljaj), za katerega je značilen rast ali odziv celice ali organizma na vlago ali vodo.

Mehanizem hidrotropizma

Ta rast rasti korenine usklajuje razred rastlinskih hormonov, imenovanih avksini.

Auksini igrajo ključno vlogo pri upogibanju korenin rastlin proti vodi, ker povzročijo, da ena stran korenine raste hitreje kot druga in s tem upogibanje korena.

Proces hidrotropizma sproži koreninski pokrov, ki zajame vodo in pošlje signal podolgovatemu delu korenine.

Hidrotropizem je težko opaziti v podzemnih koreninah, saj korenine ni enostavno opaziti.

Voda se v tleh zlahka premika, vsebnost vode v tleh pa se nenehno spreminja, zato kakršen koli gradient vlage v tleh ni stabilen.

Zakaj je hidrotropizem tako pomemben za rastline?

Korenine rastejo v vodo

Ta sposobnost upogibanja in rasti korenine proti gradientu vlage, ki ga zagotavlja hidrotropizem, je bistvenega pomena, ker rastline potrebujejo vodo za rast. Voda skupaj z topnimi mineralnimi hranili absorbira koreninske dlake.

Tako se v vaskularnih rastlinah voda in minerali prevažajo v vse dele rastline s transportnim sistemom, imenovanim ksilem.

Drugi transportni sistem v vaskularnih rastlinah imenujemo phloem. Floem nosi tudi vodo, ne s topnimi minerali, ampak predvsem z topnimi organskimi hranili.

To je biološkega pomena, saj hidrotropizem pomaga povečati učinkovitost rastline v njenem ekosistemu.

Napačne predstave o hidrotropizmu

Hidrotropizem in rast korenin na vlažnih območjih

Večja rast korenin na vlažnih območjih tal kot na območjih s suhimi tlemi običajno ni posledica hidrotropizma.

Hidrotropizem zahteva, da se korenina upogne iz sušilnika na vlažno območje zemlje. Korenine potrebujejo vodo, da zrastejo korenine, ki se nahajajo v vlažni zemlji in rastejo in se razmnožijo veliko bolj kot tiste v suhi zemlji.

Absorpcija vode

Korenine ne morejo čutiti vode v nepoškodovanih ceveh zaradi hidrotropizma in morajo razbiti cevi, da dobijo vodo.

Razdalja, potrebna za absorpcijo vode

Korenine ne morejo čutiti vode nekaj metrov stran skozi hidrotropizem in rastejo proti njej.

V najboljšem primeru hidrotropizem verjetno deluje na nekaj milimetrskih razdaljah.

Študije hidrotropizma

Raziskave hidrotropizma so predvsem laboratorijski pojav korenin, ki rastejo na vlažnem zraku in ne tleh. Njen ekološki pomen v koreninah, gojenih v tleh, ni jasen. Nedavna identifikacija mutirane rastline, ki nima hidrotropnega odziva, je pomagala razjasniti njeno vlogo v naravi.

Hidrotropizem je lahko pomemben za rastline, gojene v vesolju, kjer lahko koreninam omogoči orientacijo v mikrogravitacijskem okolju. V resnici tega odziva na rast rastlin ni enostavno proučiti. Kot je bilo omenjeno, se poskusi izvajajo v laboratorijih in ne v naravnem okolju.

Vse več pa se nauči o kompleksni naravi tega procesa rasti rastlin.

Najbolj priljubljene rastline za preučevanje tega učinka so: rastlina graha (Pisum sativum), rastlina koruze (Zea mays) in kisla tala (Arabidopsis thaliana).

Spremeni smer gravitacijskega vektorja

Drug pristop k preučevanju hidrotropizma je uporaba instrumentov za spreminjanje smeri gravitacijskega vektorja, ki ga prejemajo rastline.

Smer rasti korenin je proti vodi

Čeprav vpliva gravitacije na Zemljo ni mogoče odpraviti, obstajajo stroji, ki obračajo rastline okoli osi ali ponekod v treh dimenzijah, da bi poskusili nevtralizirati učinke gravitacije, ki jih imenujemo stroji za pozicioniranje. naključen.

Pravzaprav je bil hidrotropizem v koreninah najbolj viden, ko so v enem od teh strojev gojili rastline graha in kumar.

Mikrogravitacija

Še bolj zanimiv pristop k študiju je uporaba pogojev mikrogravitacije med vesoljskim poletom.

Ideja je ta, da v odsotnosti pomembnih gravitacijskih sil prevladujoči gravitropski odzivi korenin učinkovito izničijo, tako da postanejo drugi koreninski tropizmi (kot je hidrotropizem) bolj očitni nad gravitropizmom. To je predenje ali rastoče gibanje rastline ali glive kot odziv na gravitacijo.

Druge težave

Druga ovira pri preučevanju hidrotropizma je težava vzpostavitve sistema, v katerem je obnovljiv gradient vlage.

Klasične metode nemških botanikov, ki jih uporabljajo tudi Darwini, so vključevali postavitev semen v viseči valj mokre žagovine, zaradi česar so korenine najprej naraščale navzdol, nato pa spet v vlažni substrat.

Omeniti velja, da je eden manj znanih tropizmov hidrotropizem, usmerjena rast v odgovor na gradiente vode ali vlage.

Čeprav so hidrotropizem v rastlinskih koreninah raziskovali nemški botaniki 19. stoletja in Darvinci, je bil obstoj tega tropizma pod vprašajem vse do zadnjih let.

Te procese je treba preprosto še podrobneje preučiti. Vsaka znanstvena študija bo povečala razumevanje teh zapletenih mehanizmov.

Reference

1. Hershey, D. (1992). "Je hidrotropizem ves moker?" Znanstvene dejavnosti. 29 (2): 20–24.
2. Kiss, J. (2007). "Kje je voda? Hidrotropizem v rastlinah. " Pridobljeno iz ncbi.nlm.nih.gov.
3. Skupina vodnikov za rastline in rože. (2012). "Hidrotropizem". Pridobljeno iz plant-and-flower-guide.com.
4. Miyazawa, Y., Yamazaki, T., Moriwaki, T., in Takahashi, J. (2011). "Hidrotropizem". Napredek botaničnih raziskav. Pridobljeno od sciencedirect.com.
5. Ekipa spletnega urednika Biology. (2016). "Hidrotropizem". Pridobljeno iz biology-online.org.
6. Takahashi, N., Yamazaki, Y., Kobayashi, A., Higashitani, A., in Takahashi, H. (2003). "Hidrotropizem medsebojno vpliva z gravitropizmom, tako da razgradi amiloplaste v sadičnih koreninah Arabidopsis in redkvice." Rastlinski fiziol. 132 (2): 805–810.
7. Ekipa za urejanje slovarjev. (2002). "Hidrotropizem". Vzpostavljeno iz slovarja.com.