Насти типы, характеристики и примеры



гадости, Движения Nastismos или Násticos являются формой движения растений, которая возникает в результате восприятия внешнего стимула в одном направлении, но где направление результирующего движения не зависит от направления воспринимаемого стимула. Они встречаются практически во всех органах растений: листьях, стеблях и ветвях, цветах, усиках и корнях.

Среди механизмов, которые растения должны адаптировать к окружающей их среде, есть некоторые формы движений, которые, обратимо или необратимо, возникают в результате восприятия световых, термических, химических, водных, тактильных, гравитационных раздражителей, продукта ран, вызванных травоядными животными. при кормлении, среди прочего.

Движение в растениях традиционно классифицируется на два типа: тропизмы и насти. Тропизмы, в отличие от настей, функционально определяются как движения или реакции роста органов растений на физические раздражители и напрямую связаны с направлением их восприятия..

И насти, и тропизм могут быть результатом движений из-за роста или изменений тургора в клетках движущегося органа, поэтому некоторые движения можно считать обратимыми, а другие - необратимыми, в зависимости от обстоятельств..

Чарльз Дарвин в своей работе 1881 года - «Сила движения растений» - описал продукт движения растений, связанный с изменениями окружающей среды, особенно теми, которые связаны с реакциями тропиков. Однако механизмы, лежащие в основе этих движений, были описаны различными авторами с тех пор и до настоящего времени..

индекс

  • 1 Типы
  • 2 Характеристики и примеры
    • 2.1 Nictinastias или «движения сна» растений
    • 2.2 Тигмонастии или движения на ощупь
    • 2.3 Термонастии
  • 3 Ссылки

тип

Растение может получать большое разнообразие стимулов, на которые оно может вызывать самые разнообразные реакции. Классификация различных ностальных движений была сделана, главным образом, на основе природы раздражителей, однако, научное описание механизмов ответа представляет много двусмысленностей..

Среди наиболее известных типов насти являются:

  • nyctinasty: когда листья некоторых видов бобовых растений полностью расширяются в течение дня и складываются или закрываются ночью.
  • Тигмонастия / Sixmonastia: движения, вызванные прямым физическим контактом в определенных органах некоторых видов.
  • Termonastia: обратимые движения в зависимости от тепловых колебаний.
  • Fotonastiaэто считается особым типом фототропизма; листья некоторых видов в условиях высокой интенсивности света могут быть расположены параллельно падению света.
  • Эпинастия и гипонастияОни представляют собой листовые движения, в которых некоторые виды находятся перед условиями повышенной влажности в корнях или высокой концентрации соли в почве. Эпинастия связана с чрезмерным ростом адиаксиальной области, в то время как гипонастия относится к росту абаксиальной области листовой пластинки..
  • Hidronastia: движение определенных органов растений, которое зависит от водных стимулов.
  • Quimionastia: реакция движения, связанная с градиентами концентрации некоторых химических веществ. Некоторые авторы ссылаются больше на внутренние движения и сигнальные пути.
  • Гравинастия / Геонастия: обратимое временное движение некоторых растений в ответ на гравитационные раздражители.

Характеристики и примеры

Многие из резких движений зависят от существования определенного органа: pulvínulo. Pulvínulos - это специализированные двигательные органы, расположенные у основания черешков простых листьев, а черешки и фолиолы в сложных листьях..

С анатомической точки зрения они состоят из центрального цилиндра, окруженного слоями колленхимы, и кортикальной моторной зоны, в которой паренхиматозные клетки подвержены изменениям в размерах и форме..

Клетки коры легкого, которые меняются по размеру и форме, известны как двигательные клетки, между которыми различаются моторные клетки разгибателей и сгибателей. Обычно их движение зависит от изменений тургора из-за входа и / или выхода воды из протопласта..

Ниже приводится краткое описание насти, случаи которых можно считать классическими примерами..

Nictinastias или "движения сна" растений

Они были первоначально обнаружены у хищной мимозы и очень распространены у бобовых. Они связаны с «ритмичным» движением листьев, которые закрываются ночью и полностью расширяются в течение дня. Наиболее изученными были такие, как Albizzia julibrissim, A. lophantha, Samanea saman, Robinia pseudoacacia и Phaseolus coccineus..

Это явление хорошо известно у растений и, как полагают, имеет адаптивные причины: расширение листовых пластин в течение дня позволяет уловить максимум световой энергии во время пребывания на солнце, в то время как закрытие в ночное время стремится избежать потери калорий. важно.

Когда листья расширены, пульвиниды являются горизонтальными (суточными), а когда они закрыты, они имеют U-образную форму (ночной образ жизни), или это связано с увеличением тургора в клетках-разгибателях во время раскрытия и с увеличением Тургор в сгибательных клетках при закрытии.

Такие изменения тургора происходят из-за движения воды, которое зависит от внутриклеточного движения ионов, таких как K + и Cl-, малат и другие анионы.

К + попадает в двигательные клетки за счет увеличения отрицательного заряда на внутренней стороне цитоплазматической мембраны, что достигается благодаря действию АТФаз, ответственных за удаление протонов из цитоплазмы..

Потеря тургора происходит из-за инактивации протонного насоса, который деполяризует мембрану и активирует калиевые каналы, способствуя освобождению этого иона в направлении апопласта..

Эти движения зависят от действия фоторецепторов, состоящих из фитохромов, учитывая, что эксперименты показали, что длительное излучение стимулирует раскрытие листьев.

Никинастическое движение имеет определенную «ритмичность», поскольку растения, подверженные постоянной темноте, представляют эти движения каждые 24 часа, так что своего рода «биологические часы» должны участвовать в регуляции изменений тургора в моторных клетках пульвул..

Тигмонастии или движения на ощупь

Одним из самых популярных ответов tigmonásticas в литературе является тот, который представляет / отображает плотоядное растение Dionaea muscipula или «Atrapamoscas de Venus», где насекомые ловятся на своих шарнирных двухлопастных листьях..

Когда насекомое поднимается на вентральную поверхность листа и сталкивается с тремя тонкими волосками, которые запускают моторную реакцию, генерируются межклеточные электрические сигналы и инициируют дифференциальное удлинение клеток каждой доли листа, что приводит к закрытию листа. «Ловушка» менее чем за секунду.

Хищник дает D. muscipula достаточно азота, чтобы выжить, поэтому эти растения могут без проблем осесть на бедных почвах в этом минерале. Важно отметить, что это движение очень специфично, что означает, что такие раздражители, как капли дождя или сильный ветер, не вызывают закрытие долей..

Другое плотоядное растение, Drosera rotundifolia, имеет сотни слизистых щупалец на поверхности своих модифицированных листьев, что привлекает внимание сотен потенциальных жертв, попавших в слизь «щупалец»..

Чувствительные щупальца обнаруживают присутствие жертвы, и соседние щупальца наклоняются к стимулируемому, образуя чашеобразную ловушку, которая ловит насекомое внутри себя..

Считается, что происходит дифференциальный рост, который контролируется изменениями уровней ауксина, поскольку добавление экзогенных ауксинов вызывает закрытие листьев, а при добавлении транспортных блокаторов того же гормона движение ингибируется.

Mimosa pudica - также главный герой описанных движений tigmonásticos. Прикосновение одной из его листовок способствует немедленному закрытию составных листьев..

Считается, что этот ответ на тактильные раздражители может отпугнуть возможных хищников или защитный механизм, позволяющий обнажить их защитные шипы..

Складывание листьев зависит от изменений тургора. Пульвиниды в этом случае теряют тургор, в частности, клетки-сгибатели растягиваются в ответ на потерю объема клеток-разгибателей..

Изменение объема происходит из-за выделения сахарозы во флоэме, что требует осмотического транспорта воды и пассивного транспорта ионов калия и хлора..

В этом движении электрохимический градиент также генерируется благодаря участию протонных насосов в мембране (ATPasas). Факторы роста, цитоскелета и актиновых филаментов, среди других.

Termonastias

Это было подробно описано в цветах крокуса и в тюльпанах. Происходит за счет дифференциального роста на противоположных сторонах лепестков, которые реагируют на термический раздражитель, а не на изменения тургора. Различие в ответе дается, поскольку две стороны органа имеют оптимальный рост при очень разных температурах.

Во время этого движения не происходит значительных изменений в осмотических значениях pH или проницаемости протопластов. Также наблюдалось значительное увеличение внутриклеточного CO2, что, по-видимому, является фактором, который повышает чувствительность тканей к изменениям температуры..

Это движение не зависит от интенсивности света и строго зависит от повышения температуры. Соглашение между разными авторами заключается в том, что температурное изменение должно быть между 0,2 ° C и 0,5 ° C, чтобы наблюдать движение цветов. Падение температуры той же величины вызывает ее закрытие.

ссылки

  1.       Azcon-Bieto, J. & Talón, M. (2008). Основы физиологии растений (2-е изд.). Мадрид: McGraw-Hill Interamericana de España.
  2.       Braam J. (2005). На связи: реакция растений на механические раздражители. Новый фитолог, 165, 373-389.
  3.       Браунер Л. (1954). Тропизмы и Насти движения. Annu. Преподобный Завод. Physiol., 5, 163-182.
  4.       Brown, A.H., Chapman, D.K. & Liu, S.W.W. (1974). Сравнение листовой эпинастии, вызванной невесомостью или вращением клиностата. Бионаука, 24 (9), 518-520.
  5.       Дубец С. (1969). Необычный фотонастизм, вызванный засухой у Phaseolus vulgaris. Канадский ботанический журнал, 47, 1640-1641.
  6.       Dumais, J. & Forterre, Y. (2012). «Растительная динамика»: роль воды в растительном движении. Annu. Rev. Fluid Mech., 44, 453-478.
  7.       Enright, J. T. (1982). Движение во сне листьев: в защиту интерпретации Дарвина. Eecologia, 54 (2), 253-259.
  8.       Esmon, C.A., Pedmale, U. V, & Liscum, E. (2005). Тропизмы растений: обеспечение силы передвижения сидячему организму. Int. J. Dev. Biol., 49, 665-674..
  9.       Фирн Р. Д. и Майерс А. Б. (1989). Движения растений, вызванные дифференциальным ростом - единство разнообразия механизмов? Экологическая и экспериментальная ботаника, 29, 47-55.
  10.   Guo, Q., Dai, E., Han, X., Xie, S., Chao, E. и Chen, Z. (2015). Быстрое резкое движение растений и биоинспирированных структур. J. R. Soc. Interface, 12.
  11.   Хейс А. Б. и Липпинкотт Дж. А. (1976). Рост и гравитационный отклик в развитии гипонастрии листовой пластинки. Американский журнал ботаники, 63 (4), 383-387.
  12.   Koukkari, W.L., & Hillman, W.S. (1968). Pulvini как фоторецепторы в эффекте фитохрома на никтинастию у Albizzia julibrissin. Физиология растений, 43 (5), 698-704.
  13.   Сандалио Л.М., Родригес-Серрано М. и Ромеро-Пуэртас М.С. (2016). Эпинастия листьев и ауксина: биохимический и молекулярный обзор. Наука о растениях. Elsevier Ireland Ltd.
  14.   Schildknecht, H. (1983). Тургорины, гормоны эндогенных суточных ритмов высших организованных растений: обнаружение, выделение, структура, синтез и активность. Angewandte Chemie International Edition на английском языке, 22 (9), 695-710.
  15.   Ueda, M., Takada, N. & Yamamura, S. (2001). Молекулярный подход к никтинастическому движению растения контролируется биологическими часами. Международный журнал молекулярных наук, 2 (4), 156-164.
  16.   Вуд, В. М. Л. (1953). Термонастроение в цветах тюльпана и крокуса. Журнал экспериментальной ботаники, 4 (10), 65-77.