MIKÄ ON HYDROTROPISMI? MEKANISMI JA MERKITYS - BIOLOGIA - 2026

Hidrotropismo on kasvureaktio kasvien veden pitoisuudet; vastaus voi olla positiivinen tai kielteinen. Esimerkiksi juuret ovat positiivisesti hydrotropi- sia, koska kasvien juuret kasvavat kohti korkeampaa suhteellista kosteustasoa. Kasvi pystyy havaitsemaan tämän juurten kannessa ja lähettämään signaalit sitten juuren pitkänomaiselle osalle.

Positiivinen hydrotropismi on sellainen, jossa organismilla on taipumus kasvaa kohti kosteutta, kun taas negatiivinen hydrotropismi on, kun organismi kasvaa pois.

Kuva palautettu slideshare.net-sivustosta.

Hydrotropismi on tropilaisuuden muoto (se on organismin orientoiva vaste ärsykkeelle), jolle on tunnusomaista solun tai organismin kasvu- tai liikkuvuusvaste kosteudelle tai vedelle.

Hydrotropismin mekanismi

Kasvihormonien luokka, nimeltään auksiinit, koordinoi tätä juurten kasvua.

Auksiineilla on avainasemassa taivuttamalla kasvien juuria kohti vettä, koska ne aiheuttavat juurin toisen puolen kasvavan nopeammin kuin toinen ja siten juuren taipumisen.

Hydrotropismin prosessi käynnistetään juurikannella, joka vangitsee veden ja lähettää signaalin juuren pitkänomaiseen osaan.

Hydrotropismia on vaikea havaita maanalaisissa juurissa, koska juuret eivät ole helposti havaittavissa.

Vesi liikkuu helposti maaperässä ja maaperän vesipitoisuus muuttuu jatkuvasti, joten maaperän kosteuden gradientti ei ole vakaa.

Miksi hydrotropismi on niin tärkeä kasveille?

Juuret kasvavat veteen

Tämä kyky taivuttaa ja kasvattaa juuria kohti hydrotropismin tarjoamaa kosteusgradienttia on välttämätöntä, koska kasvit tarvitsevat vettä kasvaakseen. Juuri karvat imevät vettä yhdessä liukoisten mineraaliravinteiden kanssa.

Joten verisuonikasveissa vesi ja mineraalit kuljetetaan kasvin kaikkiin osiin ksylem-nimisen kuljetusjärjestelmän kautta.

Verisuonikasvien toista kuljetusjärjestelmää kutsutaan phloemiksi. Floemi kuljettaa myös vettä, ei liukoisten mineraalien kanssa, vaan pääasiassa liukoisten orgaanisten ravinteiden kanssa.

Tällä on biologista merkitystä, koska hydrotropismi auttaa lisäämään kasvin tehokkuutta ekosysteemissä.

Väärinkäsitykset hydrotropismista

Hydrotropismi ja juurten kasvu kosteilla alueilla

Juurten voimakkaampi kasvu kosteilla maa-alueilla kuin kuivilla maa-alueilla ei yleensä johdu hydrotropismista.

Hydrotropismi vaatii juurien taipumista kuivurista kosteaan maaperän alueeseen. Juuret vaativat vettä kasvaakseen, joten kosteassa maaperässä sattuvat juuret kasvavat ja haaroittavat paljon enemmän kuin kuivassa maaperässä.

Veden imeytyminen

Juuret eivät voi tuntea vettä ehjien putkien sisällä hydrotropismin kautta, ja niiden on rikottava putket veden saamiseksi.

Veden imeytymiseen vaadittava etäisyys

Juuret eivät voi tuntea vettä usean metrin päässä hydrotropismista ja kasvaa kohti sitä.

Parhaimmillaan hydrotropismi toimii todennäköisesti muutaman millimetrin etäisyyksillä.

Hydrotropismitutkimukset

Hydrotropismitutkimus on ollut pääasiassa laboratorioilmiö juurille, jotka on kasvatettu kosteassa ilmassa eikä maaperässä. Sen ekologinen merkitys maaperässä viljellyissä juurissa ei ole selvä. Äskettäin identifioitunut mutantti kasvi, jolla ei ole hydrotrooppista vastetta, auttoi selvittämään sen roolia luonnossa.

Hydrotropismi voi olla tärkeä avaruudessa kasvatetuille kasveille, joissa se voi antaa juurten suuntautua mikropainoiseen ympäristöön. Todellisuudessa tätä vastausta kasvien kasvuun ei ole helppo tutkia. Kokeet, kuten mainittiin, tehdään laboratorioissa eikä luonnollisessa ympäristössä.

Tämän kasvien kasvuprosessin monimutkaisesta luonteesta on kuitenkin oppinut yhä enemmän.

Suosituimpia kasveja tutkimaan tätä vaikutusta ovat: hernekasvi (Pisum sativum), maissikasvi (Zea mays) ja hapankivi (Arabidopsis thaliana).

Muuta painovoiman vektoria

Toinen lähestymistapa hydrotropismin tutkimiseen on käyttää instrumentteja kasvien vastaanottaman painovoimavektorin suunnan muuttamiseen.

Juurten suunta on vettä kohti

Vaikka painovoiman vaikutusta maapallolle ei ole mahdollista eliminoida, on olemassa koneita, jotka kiertävät kasveja akselin ympäri tai joissain tapauksissa kolmessa ulottuvuudessa yrittäessään neutraloida painovoiman vaikutuksia, joita kutsutaan paikannuskoneiksi. satunnainen.

Itse asiassa juurien hydrotropismi näkyi eniten silloin, kun herne- ja kurkkukasveja kasvatettiin yhdessä näistä koneista.

Mikrogravitaatio

Vielä mielenkiintoisempi lähestymistapa tutkimukseen on käyttää avaruuslennon aikana esiintyviä mikropainoolosuhteita.

Ajatuksena on, että merkittävien gravitaatiovoimien puuttuessa juurten vallitsevat gravitrooppiset vasteet kumotaan tehokkaasti, niin että muut juuritopismit (kuten hydrotropismi) ilmenevät painovoiman yläpuolella. Tämä on kasvin tai sienen kehrävä tai kasvava liike vasteena painovoimalle.

Muut vaikeudet

Toinen este hydrotropismin tutkimiselle on vaikeus perustaa järjestelmää, jossa on toistettava kosteusgradientti.

Klassisten saksalaisten kasvitieteilijöiden menetelmissä, joita darwiinit myös käyttivät, sisältyi siementen sijoittaminen kostean sahanpuruun ripustettavaan sylinteriin, jonka seurauksena juuret ensin kasvattivat alaspäin, mutta sitten kasvaavat takaisin kosteaan alustaan.

On huomionarvoista, että yksi vähemmän tunnetuista tropismista on hydrotropismi, suunnattu kasvu vasteena veden tai kosteuden gradienteille.

Vaikka saksalaiset 1800-luvun saksalaiset kasvitieteilijät ja darwiinit olivat tutkineet hydrotropismia kasvien juurissa, tämän tropilaisuuden olemassaolosta on kyseenalaistettu viime vuosiin asti.

Näitä prosesseja on vain tutkittava edelleen. Jokainen tieteellinen tutkimus parantaa näiden monimutkaisten mekanismien ymmärtämistä.

Viitteet

1. Hershey, D. (1992). "Onko hydrotropismi kaikki märkää?" Tieteellinen toiminta. 29 (2): 20–24.
2. Kiss, J. (2007). "Missä vesi on? Kasvien hydrotropismi ”. Palautettu osoitteesta ncbi.nlm.nih.gov.
3. Kasvi- ja kukka-oppaan toimittajatiimi. (2012). "Hydrotropism". Palautettu kasvi- ja kukka-opas.com.
4. Miyazawa, Y., Yamazaki, T., Moriwaki, T. ja Takahashi, J. (2011). "Hydrotropism". Kasvututkimuksen edistys. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
5. Biologian online-toimittajatiimi. (2016). "Hydrotropism". Palautettu osoitteesta biology-online.org.
6. Takahashi, N., Yamazaki, Y., Kobayashi, A., Higashitani, A. ja Takahashi, H. (2003). "Hydrotropismi on vuorovaikutuksessa gravitropismin kanssa hajottamalla amyloplastia Arabidopsis'n ja retiikan taimen juurissa". Kasvien Physiol. 132 (2): 805–810.
7. Sanakirjasto-tiimi. (2002). "Hydrotropism". Haettu sanakirjasta.com.