ČO JE TO HYDROTROPISMUS? MECHANIZMUS A VÝZNAM - BIOLÓGIE - 2026

Hidrotropismo je odpoveďou rast rastlín na koncentrácii vody; odpoveď môže byť kladná alebo záporná. Napríklad korene sú pozitívne hydrotropné, pretože k rastu koreňov rastlín dochádza smerom k vyššej relatívnej vlhkosti. Rastlina je schopná to detekovať pri koreňovom uzávere a potom vysielať signály do predĺženej časti koreňa.

Pozitívny hydrotropismus je taký, pri ktorom má organizmus tendenciu rásť smerom k vlhkosti, zatiaľ čo negatívny hydrotropismus je, keď organizmus od neho rastie.

Obrázok bol obnovený z slideshare.net.

Hydrotropismus je forma tropismu (je to orientačná reakcia organizmu na stimul) charakterizovaná rastovou alebo pohybovou reakciou bunky alebo organizmu na vlhkosť alebo vodu.

Mechanizmus hydrotropismu

Trieda rastlinných hormónov nazývaných auxíny koordinuje tento proces rastu koreňov.

Auxíny hrajú kľúčovú úlohu pri ohýbaní koreňov rastlín smerom k vode, pretože spôsobujú, že jedna strana koreňa rastie rýchlejšie ako druhá, a teda ohýbanie koreňa.

Proces hydrotropizmu je iniciovaný uzáverom koreňa, ktorý zachytáva vodu a vysiela signál do predĺženej časti koreňa.

Hydrotropismus je ťažké pozorovať v podzemných koreňoch, pretože korene nie sú ľahko pozorovateľné.

Voda sa v pôde ľahko pohybuje a obsah vody v pôde sa neustále mení, takže akýkoľvek gradient v pôdnej vlhkosti nie je stabilný.

Prečo je hydrotropismus taký dôležitý pre rastliny?

Korene rastú do vody

Táto schopnosť ohýbať a pestovať koreň smerom k gradientu vlhkosti, ktorý poskytuje hydrotropismus, je nevyhnutná, pretože rastliny potrebujú vodu na rast. Voda, spolu s rozpustnými minerálnymi výživnými látkami, je absorbovaná koreňovými vlasmi.

Takže vo vaskulárnych rastlinách sa voda a minerály transportujú do všetkých častí rastliny pomocou transportného systému nazývaného xylem.

Druhý transportný systém vo vaskulárnych rastlinách sa nazýva falom. Floém tiež nesie vodu, nie s rozpustnými minerálmi, ale hlavne s rozpustnými organickými živinami.

To má biologický význam, pretože hydrotropismus pomáha zvyšovať účinnosť rastliny v ekosystéme.

Mylné predstavy o hydrotropisme

Hydrotropismus a rast koreňov vo vlhkých oblastiach

Vyšší rast koreňov vo vlhkých pôdnych oblastiach ako v suchých pôdnych oblastiach nie je zvyčajne výsledkom hydrotropismu.

Hydrotropismus vyžaduje, aby sa korene ohýbali zo sušičky na vlhkú časť pôdy. Korene vyžadujú vodu na rast, takže korene, ktoré sa vyskytujú vo vlhkej pôde, porastú a vetvia oveľa viac ako korene v suchej pôde.

Nasiakavosť

Korene nemôžu hydrotropismom cítiť vodu vo vnútri neporušených rúrok a musia potrubie zlomiť, aby dostali vodu.

Vzdialenosť potrebná na absorpciu vody

Korene nemôžu hydrotropismom cítiť vodu niekoľko stôp ďalej a narásť smerom k nej.

V najlepšom prípade hydrotropismus pravdepodobne funguje vo vzdialenosti niekoľkých milimetrov.

Štúdie hydrotropismu

Výskum hydrotropismu bol predovšetkým laboratórnym fenoménom pre korene pestované vo vlhkom vzduchu a nie v pôde. Jeho ekologický význam v koreňoch pestovaných v pôde nie je jasný. Nedávna identifikácia mutantnej rastliny bez hydrotropnej odpovede pomohla objasniť jej úlohu v prírode.

Hydrotropismus môže byť dôležitý pre rastliny pestované vo vesmíre, kde môže dovoliť koreňom orientovať sa v prostredí mikrogravitácie. V skutočnosti nie je ľahké túto odpoveď na rast rastlín študovať. Experimenty, ako už bolo uvedené, sa uskutočňujú v laboratóriách a nie v prírodnom prostredí.

Stále viac sa však dozvieme o komplexnej povahe tohto procesu rastu rastlín.

Najobľúbenejšími rastlinami na štúdium tohto účinku sú: hrachová rastlina (Pisum sativum), kukurica (Zea mays) a kyslá tráva (Arabidopsis thaliana).

Zmeniť vektor gravitácie

Ďalším prístupom k štúdiu hydrotropismu je použitie nástrojov na zmenu smeru gravitačného vektora prijímaného rastlinami.

Smer rastu koreňov je smerom k vode

Aj keď nie je možné vylúčiť vplyv gravitácie na Zem, existujú stroje, ktoré rotujú rastliny okolo osi alebo, v niektorých prípadoch, v troch rozmeroch, aby sa neutralizovali účinky gravitácie, ktoré sa nazývajú polohovacie stroje. náhodná.

V skutočnosti bol hydrotropismus v koreňoch najzreteľnejší, keď sa rastliny hrachu a uhorky pestovali na jednom z týchto strojov.

mikrogravitácia

Ešte zaujímavejším prístupom k štúdiu je využitie mikrogravitačných podmienok prítomných počas vesmírneho letu.

Myšlienka je taká, že pri absencii významných gravitačných síl sú prevažne gravitropické reakcie koreňov účinne negované, takže ďalšie gravitné korene (ako napríklad hydrotropismus) sú zreteľnejšie nad gravitropismom. Jedná sa o spriadanie alebo rast hnutia rastliny alebo huby v reakcii na gravitáciu.

Iné ťažkosti

Ďalšou prekážkou pri štúdiu hydrotropismu je obtiažnosť vytvorenia systému, v ktorom je reprodukovateľný gradient vlhkosti.

Klasické nemecké botanické metódy, ktoré tiež používali Darwins, zahŕňali umiestňovanie semien do závesného valca vlhkých pilín, čo viedlo k tomu, že korene najprv rástli dole, ale potom narástli späť do vlhkého substrátu.

Je pozoruhodné, že jedným z menej známych tropisov je hydrotropismus, riadený rast v reakcii na gradienty vody alebo vlhkosti.

Aj keď hydrotropismus bol študovaný v rastlinných koreňoch nemeckými botanikmi 19. storočia a darwínmi, existencia tohto rasizmu bola spochybňovaná až do posledných rokov.

Tieto procesy jednoducho treba ďalej študovať. Každá vedecká štúdia zvýši porozumenie týmto zložitým mechanizmom.

Referencie

1. Hershey, D. (1992). „Je hydrotropismus vlhký?“ Vedecké činnosti. 29 (2): 20–24.
2. Kiss, J. (2007). „Kde je voda? Hydrotropismus v rastlinách “. Získané z ncbi.nlm.nih.gov.
3. Redakčný tím sprievodcov rastlín a kvetín. (2012). "Hydrotropismus". Získané z plant-and-flower-guide.com.
4. Miyazawa, Y., Yamazaki, T., Moriwaki, T. a Takahashi, J. (2011). "Hydrotropismus". Pokroky v botanickom výskume. Obnovené zo stránky sciusalirect.com.
5. Tím editorov biológie online. (2016). "Hydrotropismus". Získané z biológieonline.org.
6. Takahashi, N., Yamazaki, Y., Kobayashi, A., Higashitani, A. a Takahashi, H. (2003). „Hydrotropismus interaguje s gravitropizmom degradáciou amyloplastov v sadeníc koreňov Arabidopsis a reďkoviek“. Plant Physiol. 132 (2): 805 - 810.
7. Tím editora slovníkov. (2002). "Hydrotropismus". Načítané zo slovníka.sk.