Co je hydrotropismus? Mechanismus a význam

4341
Egbert Haynes

The hydrotropismus Jedná se o pohyb orgánu ve vztahu k vodě, který byl pozorován u rostlin a může být pozitivní nebo negativní. Mluvíme o pozitivním hydrotropismu, když se orgán pohybuje ve směru vody, a negativním, když je růst orgánu v opačném směru.

Voda je životně důležitým prvkem, protože se používá jako ředidlo a podpora mnoha reakcí a procesů v buňce. Neustále se však ztrácí, zejména ve formě vodní páry evapotranspirací a dalšími metabolickými funkcemi..

Obrázek získaný ze slideshare.net.

Proto je nutné ztracenou vodu neustále vyměňovat, protože jinak by buňky zemřely. Z tohoto důvodu mají zvířata tu výhodu, že se mohou pohybovat z jednoho místa na druhé a hledat vodu.

Rostliny jsou však většinou pevné bytosti, klíčí na jednom místě a tam dokončují celý svůj životní cyklus až do smrti. Z tohoto důvodu musí využívat vodu tam, kde jsou, a jejich radikální systém je odpovědný za její absorpci..

V kořenech tedy dochází k pozitivnímu hydrotropismu, který řídí jeho růst ve směru k vodním zdrojům. Hydrotropismus nastává v důsledku působení vody na metabolismus kořenových buněk, zejména vrcholu kořene..

To způsobí, že buňky kořenů ve styku s vodou rostou větší než ty, které nejsou. Proto dochází k růstu kořenového systému směrem k místu, kde se nachází.

Rejstřík článků

  • 1 Voda, životně důležitý prvek
  • 2 Absorpční funkce kořenů
  • 3 Růst v reakci na narážky na životní prostředí
    • 3.1 Hydrotropismus
    • 3.2 Hydrotropní mechanismus
  • 4 Hydrotropismus a geotropismus nebo gravitropismus
    • 4.1 Výhoda pozitivního hydrotropismu
    • 4.2 Kořeny se záporným hydrotropismem
  • 5 Reference

Voda, životně důležitý prvek

Kořeny rostou do vody

Každá buňka je tvořena 90% vody a právě v této kapalné matrici probíhají všechny biochemické reakce, které umožňují život. Stejným způsobem se voda používá k ředění a vylučování odpadu a také k regulaci vnitřní teploty tím, že ji ztrácí potem..

Ve všech těchto procesech živé bytosti ztrácejí vodu a to musí být proporcionálně nahrazeno, aby bylo zajištěno, že důležité strojní zařízení bude i nadále fungovat..

Absorpční funkce kořenů

Směr růstu kořenů je směrem k vodě

Kořeny rostlin mají dvě hlavní funkce, kterými jsou ukotvení a absorpce vody. K procesu absorpce dochází v mladých kořenech, které jsou umístěny na koncích kořenového systému rostliny.

Tyto kořeny mají chloupky zvané absorpční chloupky, které zvětšují povrch kořene, ale každá buňka v její pokožce může absorbovat vodu. Voda a minerály v ní rozpuštěné tak pronikají epidermálními buňkami těchto mladých kořenů, které jsou obvykle nejlepší v celém kořenovém systému..

Růst v reakci na podněty k životnímu prostředí

Rostliny se nemohou pohybovat podle libosti z místa, kde není voda, do jiného, ​​kde je, ani se pohybovat na stinné místo nebo opustit bažinaté místo. Tváří v tvář této neschopnosti pohybu si tyto organismy vyvinuly mechanismy, které umožňují kontrolu růstu na základě určitých podnětů.


Kořeny rostou směrem k vodě. Zdroj: Kazcreations / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Ačkoli se tedy rostlina nemůže hýbat, může přimět své orgány růst k podnětu nebo opačným směrem. Tyto mechanismy se nazývají tropismy, a to tak, že mezi jinými existuje fototropismus, geotropismus a hydrotropismus..

Tyto tři tropismy jsou úzce propojeny a umožňují každému orgánu rostliny růst tím nejvhodnějším směrem, aby plnil svoji funkci. Tímto způsobem stonky obvykle rostou vzhůru od země, aby zvedly listy směrem ke světlu..

Je to proto, že pro fotosyntézu potřebují přístup ke světlu a květiny musí být vystaveny opylovačům. Zatímco kořeny obecně rostou do země, aby absorbovaly živiny a vodu a také podporovaly rostlinu.

Hydrotropismus

Základním signálem pro rostliny je stav půdní vlhkosti, protože sucho je velmi negativní stav, který ohrožuje jejich život. Aby se zabránilo suchým oblastem a dosáhlo oblastí, kde je voda, mají kořeny pozitivní hydrotropismus (rostou směrem k vodě).

Hydrotropní mechanismus

Hydrotropismus v bažině. Zdroj: AditiVerma2193 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Hydrotropismus byl v rostlinách přijímán jako fenomén, protože na něj poprvé upozornil Sachs v roce 1872. Podle provedených studií je citlivost kořene na vodu umístěna na špičce a ve zralé oblasti..

Bylo dokonce možné detekovat geny odpovědné za produkci proteinů, které spouštějí hydrotropní reakci. V těchto genech jsou aktivovány při kontaktu s vodou a produkují proteiny, které podporují prodloužení buněčných stěn.

Rovněž se generují hormonální přechody, jako je kyselina abscisová. Následně zvyšuje objem buněk absorpcí vody (buněčný turgor) a podporuje, aby kořen rostl více ve směru, odkud pochází.

K hydrotropismu dochází, protože když kořeny rostou, některé přicházejí do styku se suchými oblastmi a jiné s vlhkými oblastmi. Ti, kteří pronikají do suchých oblastí, rostou méně, když nedostávají stimul vody, zatímco ti, kteří přicházejí do styku s vodou, rostou více.

Tímto způsobem je většina kořenového systému orientována tam, kde je voda. Samozřejmě, pokud rostlina roste v půdě nasycené vlhkostí, je stimul jednotný a kořen nereaguje určitým směrem..

Totéž se děje s vodními rostlinami, které nepotřebují úplně hledat vodu, která je obklopuje, a jejich kořenový systém se vyvíjí jednotně..

Hydrotropismus a geotropismus nebo gravitropismus

Příklad gravitropismu na stromu, který spadl. Kvůli negativnímu gravitropismu začal strom jít proti gravitaci a ukazuje zakřivení. Zdroj: Rufus22181496 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Mnohokrát je tendence kořene jít dolů po gravitační síle (gravitropismus) zaměňována s hydrotropismem. Je to proto, že obě síly řídí stejným směrem růstu..

Ukázalo se však, že působení hydrotropismu může změnit geotropismus tak, že se kořen odchýlí. To znamená, že místo toho, aby klesl, roste na jednu stranu, aby se přiblížil ke zdroji vody..

K tomu dochází, protože mechanismy vyvolané vodním podnětem způsobují produkci cytokininových hormonů. Tyto hormony neutralizují auxinový hormon, který je zodpovědný za růst, a v důsledku toho je kořen odkloněn směrem k vodě.

Výhoda pozitivního hydrotropismu

Díky růstu řízenému stimulací vody si rostlina vyvíjí kořenový systém, který je přizpůsoben distribuci vlhkosti v půdě. To znamená, že kořeny se vyvíjejí více směrem ke straně, odkud pochází vlhkost, a dostávají se tak k vodním zdrojům.

Kořeny s negativním hydrotropismem

Je důležité si uvědomit, že existují kořeny, které plní speciální funkce, u nichž vyžadují, aby se chovaly odlišně od ostatních. Například u bažin nebo mangrovů existují některé kořeny, jejichž funkcí není absorbovat vodu, ale vzduch.

Je to proto, že kořeny, stejně jako všechny živé struktury, potřebují kyslík a tento plyn není snadno dostupný ve vodě. Z tohoto důvodu kořenový systém produkuje kořeny, které mají negativní geotropismus i negativní hydrotropismus..

Tyto kořeny rostou vzhůru v opačném směru k přítomnosti vody, vystupují na povrch, vstupuje přes ně vzduch a dochází k okysličování vnitřních tkání rostliny. K tomu dochází u mangrovů jako u černých mangrov (Avicennia germinans) nebo v cypřiši ahuehuete nebo bažině (Taxodium distichum).

Reference

  1. Azcón-Bieto, J. a Talón, M. (2008). Základy fyziologie rostlin. 2. vyd. McGraw-Hill Interamericana.
  2. Bidwell, R.G.S. (devatenáct devadesát pět). Fyziologie rostlin. První vydání ve španělštině. AGT Editor, S.A.
  3. Hirasawa, T., Takahashi, H., Suge, H. a Ishihara, K. (1997). Vodní potenciál, turgor a vlastnosti buněčné stěny v protahujících se tkáních hydrotropně se ohýbajících kořenů hrachu (Pisum sativum L.). Rostlina, buňka a životní prostředí.
  4. Iwata, S., Miyazawa, Y., Fujii, N. a Takahashi, H. (2013). MIZ1 regulovaný hydrotropismus funguje v růstu a přežití Arabidopsis thaliana za přirozených podmínek. Annals of Botany.
  5. Iwata, S., Miyazawa, Y. a Takahashi, H. (2012). MIZU-KUSSEI1 hraje zásadní roli v hydrotropismu postranních kořenů u Arabidopsis thaliana. Environmentální a experimentální botanika.
  6. Izco, J., Barreno, E., Brugués, M., Costa, M., Devesa, JA, Frenández, F., Gallardo, T., Llimona, X., Prada, C., Talavera, S. And Valdéz , B. (2004). Botanika.
  7. Takahashi, H. a Scott, T. K. (1993). Intenzita hydrostimulace pro indukci hydrotropismu kořenů a jeho snímání kořenovým uzávěrem. Rostlina, buňka a životní prostředí.

Zatím žádné komentáře