Nastias typer, egenskaber og eksempler



den nasties, Nastismos eller násticos bevægelser er en form for bevægelse af planterne, der skyldes opfattelsen af ​​en ekstern stimulus i en retning, men hvor retningen af ​​den resulterende bevægelse er uafhængig af den opfattede stimulus. De forekommer næsten i alle plantens organer: blade, stilke og grene, blomster, tendrils og rødder.

Mekanismerne i planter til at tilpasse sig det omgivende miljø er nogle former for bevægelser, reversibelt eller irreversibelt, hvilket resulterer i opfattelsen af ​​luminans, termiske, kemiske, vand, taktile, gravitations, produktgrupper viklet stimuli forårsaget af planteædere når fodring, blandt andre.

Bevægelse i planter klassificeres traditionelt i to typer: tropisme og nastias. Tropismerne er i modsætning til nastierne defineret funktionelt som bevægelser eller vækstresponser af planteorganer mod fysiske stimuli og er direkte relateret til den retning, de opfattes i..

Både nastier og tropisme kan være et resultat af bevægelser som følge af vækst eller ændringer i turgor i cellerne i orgelet, der bevæger sig, så nogle bevægelser kan betragtes som reversible og andre irreversible, alt efter omstændighederne..

Charles Darwin i sit arbejde i år 1881 - Bevægelsens bevægelse i planter - beskrev plantens bevægelser produkt af miljømæssige ændringer, især dem, der er relateret til tropiske reaktioner. Imidlertid er mekanismerne bag disse bevægelser blevet beskrevet af forskellige forfattere fra da til nutiden.

indeks

  • 1 typer
  • 2 Karakteristik og eksempler
    • 2.1 Niktinastier eller "søvnbevægelser" af planter
    • 2.2 Tigmonastias eller bevægelser ved berøring
    • 2.3 Termonastias
  • 3 referencer

typen

En plante kan modtage en stor mangfoldighed af stimuli, som det kan udløse et stort udvalg af svar. Klassificeringen af ​​de forskellige nastriske bevægelser er hovedsageligt baseret på stimuliets karakter, men den videnskabelige beskrivelse af reaktionsmekanismerne frembyder mange tvetydigheder.

Blandt de mest kendte typer nastias er:

  • nyctinasty: Når blade af nogle arter af bælgplanter ekspanderer helt om dagen og foldes eller lukkes om natten.
  • Tigmonastia / Sixmonastia: Bevægelser, der skyldes stimuli ved direkte fysisk kontakt i visse organer af nogle arter.
  • Termonastia: reversible bevægelser afhængige af termiske udsving.
  • Fotonastia: Det betragtes som en særlig type fototropisme; blade af nogle arter under forhold med høj lysintensitet kan arrangeres parallelt med lysets forekomst.
  • Epinasti og hyponasti: de er blade bevægelser, der har nogle arter foran forhold med ekstrem luftfugtighed i rødderne eller høje koncentrationer af salt i jorden. Epinastien har at gøre med overdrevet vækst af adaxialområdet, mens hyponastien refererer til væksten af ​​bladets bladformede abaxiale område.
  • Hidronastia: Bevægelse af visse planteorganer, der afhænger af vandstimuli.
  • Quimionastia: bevægelsesrespons relateret til koncentrationsgradienter for nogle kemiske stoffer. Nogle forfattere henviser mere til interne bevægelser og signalveje.
  • Gravinastia / Geonastia: Vendbar midlertidig bevægelse af nogle planter som reaktion på gravitationsstimuli.

Karakteristik og eksempler

Mange af de nastiske bevægelser afhænger af eksistensen af ​​et bestemt organ: pulvinuloen. Pulvnulos er specialiserede motororganer placeret ved bunden af ​​de simple bladers blader og petioles og folioles i sammensatte blade.

Anatomisk set er de sammensat af en central cylinder, omgivet af lag af collenchyma og en kortikal motorzone, der har parenkymale celler modtagelige for ændringer i størrelse og form.

Celler i den pulvulære cortex, der ændrer sig i størrelse og form, er kendt som motorceller, mellem hvilke extensor- og flexormotorcellerne skelnes. Normalt afhænger bevægelsen af ​​disse på turgorændringer på grund af indgangen og / eller udgangen af ​​protoplastvandet.

Nedenfor er en kort beskrivelse af nastierne, hvis sager kunne betragtes som klassiske eksempler.

Nictinastias eller "søvnbevægelser" af planter

De blev oprindeligt opdaget i prudish Mimosa og er meget almindelige i bælgfrugter. De har at gøre med bladernes "rytmiske" bevægelse, som lukker om natten og ekspanderer helt i løbet af dagen. De mest undersøgte har været de af Albizzia julibrissim, A. lophantha, Samanea sammen, Robinia pseudoacacia og Phaseolus coccineus.

Fænomenet er velkendt i planter og antages at have adaptive grunde: Udvidelsen af ​​bladbladene om dagen giver mulighed for at optage maksimal lysenergi under solens eksponering, mens lukning om natten søger at undgå et kaloritab vigtigt.

Når bladene udvidet pulvinules er vandret (dag) og når det er lukket har en "U" (nat), eller er forbundet med forøget fasthed i extensor celler under åbning, og med øget Turgor i flexorcellerne under lukning.

Sådanne turgorændringer skyldes bevægelsen af ​​vand, der afhænger af den intracellulære bevægelse af ioner, såsom K + og Cl-, malat og andre anioner.

K + træder ind i motorcellerne ved en forøgelse af den negative ladning på den indre side af den cytoplasmiske membran, hvilket opnås gennem virkningen af ​​ATPaser, der er ansvarlig for udstødning af protoner fra cytoplasmaen.

Tapet af turgor skyldes inaktivering af protonpumpen, som depolariserer membranen og aktiverer kaliumkanalerne og fremmer frigivelsen af ​​denne ion mod apoplast..

Disse bevægelser afhænger af virkningen af ​​fotoreceptorer sammensat af phytochromer, idet eksperimenter har vist, at langvarig stråling stimulerer bladåbningen.

Den nictinástico bevægelse har visse "rytme" for planter som permanente mørke har disse bevægelser hver 24 timer, så en "biologiske ur" bør inddrages i reguleringen af ​​turgor ændringer i motoriske celler pulvinules.

Tigmonastias eller bevægelser ved berøring

En af de mest populære tigmonásticas svar i litteraturen er forelagt af kødædende plante Dionaea muscipula eller "fluefanger", hvor insekter er fanget i deres fligede blade hængslet.

Når et insekt klatrer op ventrale overflade af arket og mødes tre sarte hår, der udløser motorisk reaktion, er intercellulære elektriske signaler genereret og starter den differentielle forlængelse af cellerne i hvert blad lap, hvilket resulterer i lukning af "Trap" på mindre end et sekund.

Kødædende giver D. muscipula nok kvælstof til at overleve, så disse planter kan bosætte sig uden problemer i fattige jordbund i dette mineral. Det er vigtigt at bemærke, at denne bevægelse er meget specifik, hvilket betyder at stimuli som regndråber eller stærke vinde ikke udløser lukningens lukning.

En anden kødædende plante, Drosera rotundifolia, har hundredvis af slimede fangarme på overfladen af ​​de modificerede blade, som henleder hundredvis af potentielle byttedyr, som er fanget i slim af de "tentakler".

De sensoriske tentakler opdager forekomsten af ​​byttet, og de tilstødende tentakler læner sig mod den der er blevet stimuleret og danner en kopformet fælde, der fælder insektet i sit indre.

Det antages, at der opstår differentiel vækst, der styres af ændringer i auxinniveauer siden tilsætning af eksogene auxiner udløser bladlukning, og ved at tilføje transportblokkere af samme hormon bevæges bevægelsen.

Mimosa pudica er også hovedpersonen for de tigmonásticos bevægelser bedst beskrevet. Berøringen af ​​en af ​​sine brochurer fremmer den øjeblikkelige lukning af dens sammensatte blade.

Det antages, at dette svar på taktile stimuli kan tjene til at skræmme væk mulige rovdyr eller som en forsvarsmekanisme, der gør det muligt at eksponere deres defensive rygsøjler.

Bladets foldning afhænger af ændringer i turgor. Pulviniderne taber i dette tilfælde turgor, specielt bliver flexorcellerne strakt som reaktion på volumetab af extensorcellerne.

Volumenændringen sker på grund af udslip af saccharose i phloem, som kræver osmotisk transport af vand og passiv transport af kaliumioner og klor..

I denne bevægelse genereres også en elektrokemisk gradient takket være deltagelsen af ​​protonpumper i membranen (ATPasas). Vækstfaktorer, cytoskelet og actinfilamenter er blandt andet involveret.

Termonastias

Det er blevet beskrevet i Crocus blomster og i tulipaner. Opstår ved en differentiel vækst på de modsatte sider af kronblade, som reagerer på den termiske stimulus og ikke ved ændringer af turgor. Forskellen i respons er givet, da organets to sider har optimal vækst ved meget forskellige temperaturer.

Under denne bevægelse forekommer der ingen signifikante ændringer i protoplasternes osmotiske, pH eller permeabilitetsværdier. Der er også observeret signifikante stigninger i intracellulær CO2, hvilket synes at være den faktor, der føjer væv til temperaturændringer.

Denne bevægelse er uafhængig af lysintensiteten og strengt afhængig af temperaturstigningen. Konventionen mellem forskellige forfattere er, at den termiske variation skal være mellem 0,2 ° C og 0,5 ° C for at observere en bevægelse af blomsterne. Et fald i temperaturen af ​​samme størrelse forårsager lukningen.

referencer

  1.       Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Fundamentals of plant physiology (2. udgave). Madrid: McGraw-Hill Interamericana de España.
  2.       Braam, J. (2005). I kontakt: Plant respons til mekaniske stimuli. Ny phytologist, 165, 373-389.
  3.       Brauner, L. (1954). Tropisme og Nastisk bevægelser. Annu. Rev. Plant. Physiol., 5, 163-182.
  4.       Brown, A.H., Chapman, D.K., & Liu, S.W.W. (1974). Sammenligning af Leaf Epinasty induceret af Vægtløshed eller ved Klinostatrotation. Bioscience, 24 (9), 518-520.
  5.       Dubetz, S. (1969). En usædvanlig fotonastisme induceret af tørke i Phaseolus vulgaris. Canadian Journal of Botany, 47, 1640-1641.
  6.       Dumais, J., & Forterre, Y. (2012). "Vegetabilsk dynamik": Vands rolle i plantebevægelser. Annu. Rev. Fluid Mech., 44, 453-478.
  7.       Enright, J. T. (1982). Søvnens bevægelser af blade: Til forsvar for Darwins fortolkning. Oecologia, 54 (2), 253-259.
  8.       Esmon, C. A., Pedmale, U. V, & Liscum, E. (2005). Plant tropisms: At give bevægelsesbevægelsen til sessil organisme. Int. J. Dev. Biol., 49, 665-674.
  9.       Firn, R. D., & Myers, A. B. (1989). Plantebevægelser forårsaget af differentiel vækst - enhed af mangfoldighed af mekanismer? Miljø- og eksperimentel botanik, 29, 47-55.
  10.   Guo, Q., Dai, E., Han, X., Xie, S., Chao, E., & Chen, Z. (2015). Hurtig nastisk bevægelse af planter og bioinspirerede strukturer. J. R. Soc. Interface, 12.
  11.   Hayes, A. B., & Lippincott, J.A. (1976). Vækst og Gravitationsrespons i Udviklingen af ​​Bladblad Hyponasti. American Journal of Botany, 63 (4), 383-387.
  12.   Koukkari, W. L., & Hillman, W. S. (1968). Pulvini som fotoreceptorer i Phytochrome-effekten på Nyctinasty i Albizzia Julibrissin. Plant Physiology, 43 (5), 698-704.
  13.   Sandalio, L. M., Rodríguez-Serrano, M. & Romero-Puertas, M.C. (2016). Leaf epinasty og auxin: En biokemisk og molekylær overblik. Plantevidenskab. Elsevier Ireland Ltd.
  14.   Schildknecht, H. (1983). Turgoriner, hormoner af de endogene daglige rytmer af højere organiserede planter-detektion, isolering, struktur, syntese og aktivitet. Angewandte Chemie International Edition på engelsk, 22 (9), 695-710.
  15.   Ueda, M., Takada, N., & Yamamura, S. (2001). Molekylær tilgang til den nyktinastiske bevægelse af planten styret af et biologisk ur. International Journal of Molecular Sciences, 2 (4), 156-164.
  16.   Wood, W. M. L. (1953). Thermonasty i Tulip og Crocus Flowers. Journal of Experimental Botany, 4 (10), 65-77.