ТРОПИЗМЫ И НАСТИИ. Тропизм растений
44. Движения растений – тропизмы.
Тропизмы— движения, вызванные односторонним воздействием какого-либо фактора внешней среды (света, силы земного притяжения и др.). В зависимости от фактора, вызывающего тропические движения, различают геотропизм, фототропизм, хемотропизм, тигмотропизм, гидротропизм. Геотропическая реакция — «пороговое» явление, т. е. геотропический изгиб происходит лишь при достижении раздражителем какого-то определенного уровня. Для того чтобы произошел изгиб, проросток должен быть выдержан в горизонтальном положении определенное время. Направление геотропической реакции может изменяться в процессе роста организма, а также в зависимости от условий среды. Фототропизм — движения, вызванные неравномерным освещением разных сторон органа. Если свет падает с одной стороны, стебель изгибается по направлению к свету — положительный фототропизм. Корни обычно изгибаются в направлении от света — отрицательный фототропизм. Хемотропизм — это изгибы, связанные с односторонним воздействием химических веществ. Хемотропические изгибы характерны для пыльцевых трубок и для корней растений. Гидротропизм — это изгибы, происходящие при неравномерном распределении воды. Для корневых систем характерен положительный гидротропизм. Аэротропизм — ориентировка в пространстве, связанная с неравномерным распределением кислорода. Аэротропизм свойствен в основном корневым системам. Тигмотропизм — реакция растений на одностороннее механическое воздействие. Тигмотропизм свойствен лазающим и вьющимся растениям.
45. Движения растений – настии.
Настические движения бывают двух типов: эпинастии — изгиб вниз и гипонастии — изгиб вверх. В зависимости от фактора, вызывающего те или иные настические движения, различают термонастии, фотонастии, никтинастии. Термонастии — движения, вызванные сменой температуры. При повышении температуры цветки раскрываются (эпинастические движения), при снижении температуры закрываются (гипонастические движения). Фотонастии — движения, вызванные сменой света и темноты. Цветки одних растений (соцветия одуванчика) закрываются при наступлении темноты и открываются на свету. Никтинастии — движения цветков и листьев растений, связанные с комбинированным изменением, как света, так и температуры. Такое комбинированное воздействие наступает при смене дня ночью. Тургорные движения. Не все настические движения относятся к ростовым. Некоторые связаны с изменением тургора. К ним относятся никтинастические движения листьев. Сейсмонастии — движения, вызванные толчком или прикосновением. Автонастии — самопроизвольные ритмические движения листьев, не связанные с какими-либо изменениями внешних условий.
46. Физиологические основы покоя растений. Покой семян и почек. Регуляция процессов покоя.
В покоящееся состояние может вступать как растительный организм в целом, так и отдельные его части. Переход растения или его отдельных органов в покоящееся состояние, прежде всего, является приспособлением к перенесению неблагоприятных условий. Переход в покоящееся состояние часто сопровождается утратой (опадением) отдельных органов (листьев) или даже целых побегов. Однако покой — это не только защитная реакция организма против неблагоприятных условий. Растения переходят в покоящееся состояние и при наличии всех условий, необходимых для роста. Временная приостановка ростовых процессов характерна и для тропических растений, несмотря на благоприятные условия в течение целого года. Если растение не прошло периода покоя, в последующем темпы роста его снижаются, ухудшается плодоношение. После периода покоя рост растений усиливается. Различают покой вынужденный и глубокий. Вынужденный покой вызван неблагоприятными условиями. Растения или органы, находящиеся в глубоком покое, не переходят к росту даже при наличии благоприятных условий. Из глубокого покоя растительные организмы выходят лишь по окончании определенных физиолого-биохимических изменений, подготавливающих последующий рост. Вынужденный и глубокий покой могут совпадать во времени. Характер покоя различен, различны и части растения, впадающие в состояние покоя. Однако есть и общие черты, характеризующие покоящееся состояние. Это отсутствие видимого роста. В период покоя может происходить скрытый рост. Покой семян может быть вызван рядом внешних и внутренних факторов. Семена могут быть в состоянии вынужденного и глубокого покоя. Процесс прорастания семян проходит ряд этапов, причем первые этапы не сопровождаются видимыми проявлениями роста и требуют определенных условий. В зависимости от условий, в которых образуются семена, проницаемость их оболочки меняется. Однако у многих видов растений семена сразу после их созревания не способны к прорастанию, так как находятся в состоянии глубокого покоя. У некоторых растений ко времени высвобождения семян из плодов зародыш еще недоразвит. Развитие зародыша продолжается в семени. В состоянии покоя могут находиться не все почки, расположенные на данном растении, а лишь отдельные. Покоящиеся почки (глазки) характерны не только для всего организма, но и для его отдельных частей (клубней, корневищ). Само покоящееся состояние почек приходится на период пониженных температур, и изменения, подготавливающие дальнейший рост, обычно также бывают при пониженных температурах. Вступление же в период покоя происходит еще при достаточно высоких температурах. Растения вступают в покой под влиянием укороченного дня и выходят из него под влиянием длинного дня. Продолжительность периода покоя связана со скоростью разрушения ингибиторов роста. Покоящиеся почки растения характеризуются сниженным метаболизмом. Однако в них идут определенные процессы обмена, в частности не прекращается процесс дыхания. Регулирование процессов покоя имеет практическое значение в растениеводстве. Когда семена не прорастают из-за наличия твердой оболочки, то хорошие результаты дает механическое перетирание (с песком) или обработка сильными химическими реагентами (серная кислота, ацетон, спирт). Нарушение твердой оболочки семян с помощью различных воздействий называют скарификацией. Особенное значение имеет красный свет. Показано, что понижение температуры и освещение красным светом повышают содержание гиббереллинов и цитокининов. К методам выведения почек растения из состояния покоя относится погружение веток растения в теплую воду и выдерживание их в парах серного эфира. Эти методы широко используются для того, чтобы вызвать распускание и цветение различных растений в зимнее время, когда растение находится в состоянии глубокого покоя.
studfiles.net
Тропизм Википедия
Тропизмы (от греч. τροπος — рост, направление) — реакция ориентирования клетки, то есть направление роста или движения клеток относительно раздражителя (химического, светового и др.).
Если растение под влиянием раздражителя изгибается к источнику раздражителя, то это положительный тропизм, а если оно изгибается в противоположную сторону от раздражителя, то это отрицательный тропизм.
- Ортотропизм — расположение органа растения вдоль градиента раздражителя.
- Диатропизм — расположение под прямым углом к градиенту раздражителя.
- Плагиотропизм — ориентация под любыми другими углами.
В основе тропизма лежит одно из свойств цитоплазмы клетки — её раздражимость, как ответной реакции на различные факторы внешней среды.
Термин «тропизм» в основном применяют при описании автоматизмов поведения растений. Для характеристики простейших автоматизмов, включённых в сложное поведение животных, исследователи употребляют такое понятие как таксисы. Ранее термин «тропизм» нередко употребляли в зоологии в том же смысле, что термин «таксисы».
Двигательные реакции органов растений на ненаправленные факторы воздействия внешней среды называются настии. Обычной причиной, вызывающей настии, является изменение в тканях растения концентрации кальция и хлора.
Тропизм растений
Ответные реакции растений на различные односторонние воздействия раздражителей внешней среды (свет, земное притяжение, химические вещества и др.) заключаются в направленных ростовых и сократительных движениях (изгибах) органов растения, приводящих к изменению его ориентации в пространстве. Ростовые движения зависят от вида раздражителя, механизм действия которого на растения сложен. Эти движения могут возникать в растущих частях растений, как следствие более быстрого роста клеток, расположенных на одной стороне органа растения (стебле, корне, листе). В органах растения возникают растяжения, связанные с асимметричным распределением в них фитогормонов роста растений — ауксина и абсцизовой кислоты и др.
Тропизмы различают в зависимости от вида раздражителя.
Геотропизм
Геотропизм связан с воздействием на растения силы тяжести Земли. При положительном геотропизме рост главного корня направлен строго вниз по направлению к центру Земли, что связано не только с деятельностью гормонов, но и с особыми крахмальными зёрнами в корневом чехлике, выполняющим роль статолита. Отрицательный геотропизм характерен для главного стебля.
Фототропизм
Фототропизм, или гелиотропизм вызывает направленный изгиб растения к источнику света. Этот изгиб имеет химическую природу. Под влиянием фитогормона ауксина на теневой стороне деление и рост клеток интенсивнее по сравнению со световой стороной, где ауксина меньше и рост клеток замедлен. В связи с этим растение изгибается в сторону клеток медленно растущих, то есть к свету. У стеблей наблюдается положительный фототропизм, корней — отрицательный, листьев — поперечный. Примером поперечного гелиотропизма, который свойствен, скажем, листьям растений, живущих в засушливых зонах, например, листьям эвкалиптовых деревьев. В солнечный день эти листья поворачиваются ребром и пропускают солнечные лучи мимо себя так, что найти тень в эвкалиптовой роще является нелегкой задачей. Такие деревья демонстрируют, так сказать, «обратный эффект жалюзи».
Благодаря положительному фототропизму растения образуют листовую мозаику, то есть листья в пространстве располагаются так, чтобы максимально использовать свет.
Гидротропизм
Гидротропизм, (от гидро… и тропизмы) — реакция ориентирования организмов (особей, популяций) к воде (положительный гидротропизм) или от воды (отрицательный гидротропизм). Например, все корни растений направлены к источнику влаги.
Гигротропизм
Гигротропизм, (от гигро… и тропизмы) — движение или рост по отношению к влажности (сырости). Термин близок к термину гидротропизм.
Хемотропизм
Хемотропизм вызывает движение растений под влиянием химических соединений. Наиболее яркий пример хемотропизма — рост корней в сторону больших концентраций питательных веществ в почве.
Движение растений или частей растения в ответ на изменение температуры. Типичным примером термотропизма является скручивание листьев Рододендрона при понижении температуры. Мимоза стыдливая также проявляет термотропизм в форме сворачивания листочков на общем черешке листа при понижении температуры.
Аэротропизм
Хемотаксические искривления, наблюдаемые на корнях и стеблях различных растений, подвергающихся одностороннему воздействию газообразных веществ (углекислоты, кислорода и других).
Тропизм микроорганизмов
Тропизм у паразитов выражается в свойстве избирать в качестве среды обитания определённые организмы (видовой тропизм) или органы (органный, или тканевой, тропизм). Видовой тропизм обусловливает круг резервуаров и источников возбудителей инфекционных и паразитарных болезней, органный — место локализации возбудителя и специфического патологического процесса в организме хозяина. Знания о тропизме используют при заборе материала для микробиологического исследования. Органный тропизм высоко выражен у вирусов, менее у облигатно-патогенных бактерий, мало — у условно-патогенных бактерий и грибов.
См. также
Литература
- Вайнар Рейнхольд. Движения у растений = Bewegungen Der Pflanzen / Пер. с нем. А. Н. Сладкова. — М.: Знание, 1987. — 176 с. — (Переводная научно-популярная литература). — 80 000 экз.
Ссылки
wikiredia.ru
ТРОПИЗМЫ И НАСТИИ — Юнциклопедия
Многие наземные растения прочно закреплены в почве корнями и поэтому кажутся нам неподвижными. На самом деле они находятся в непрерывном движении. Однако их движения очень медленны и поэтому незаметны. Различают два вида этих движений — тропизмы (от греческого слова tropos — поворот, направление) и настии (от греческого слова nastos — давящий). В основе их лежит явление раздражимости.
Тропизмы — это движения органов растений в ответ на одностороннее влияние света (фототропизм), земное тяготение (геотропизм) и другие факторы внешней среды, действующие направленно. Они необходимы растению для того, чтобы приспособить положение своих органов к этим внешним факторам.
Любой тропизм может быть положительным или отрицательным. Пыльцевая трубка пыльцевого зерна, проросшего на рыльце пестика растения своего вида, растет прямо и достигает семязачатка. Это положительный хемотропизм. Если же пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика цветка чужого вида, то трубка сначала растет прямо, а затем загибается в обратную сторону. Это отрицательный хемотропизм. В данном случае он препятствует оплодотворению яйцеклетки в семязачатке. Очевидно, вещества, выделяемые пестиком растения своего вида, вызывают положительный хемотропизм, а чужого вида — отрицательный.
Начало изучению причин, вызывающих тропизмы, положил великий английский ученый Ч. Дарвин.
Наблюдая за горохом, Ч. Дарвин обнаружил, что растения описывают спираль своей растущей частью, изменяя таким образом свое положение относительно источника света и грунта. Скорость этого движения по спирали существенно различается у разных частей растения: у усиков она намного больше, чем у корней. Тропизмы возникают вследствие неравномерного роста противоположных сторон стебля или корня. Например, при одностороннем освещении побеги искривляются в сторону света. Управляет этим процессом гормон ауксин (см. Фитогормоны), который образуется в листьях и в точках роста. При одностороннем освещении поток ауксина смещается в затененную сторону и рост клеток здесь усиливается, а рост обедненных ауксином клеток на освещенной стороне побега тормозится.
Геотропическая реакция начинается в клетках корневого чехлика, содержащих особо плотные крахмальные зерна — статолиты, а завершается выше, там, где клетки растягиваются. Зерна крахмала при наклоне клетки перемещаются, как шарики в ящике, передавая раздражение на мембрану клетки в виде химического сигнала — двух гормонов (ауксина и абсцизовой кислоты), которые регулируют направление роста корня. Ауксин перемещается довольно медленно — со скоростью около 1 см/ч. Потому медленны и движения корней.
Верхушечные точки роста ориентируются в своем положении относительно силы тяжести, не имея статолитов. Им для этого достаточен меняющийся контакт эндоплазматической сети с наружной мембраной. Последующий геотропический изгиб происходит чуть ниже — в зоне растяжения клеток.
В отличие от тропизмов настии возникают в ответ на ненаправленный, диффузно рассеянный в среде раздражитель. Например, цветки у шафрана и тюльпана открываются и закрываются в ответ на изменение температуры (термонастии): от тепла ускоряется рост внутренней стороны лепестков — и цветок раскрывается, а от холода ускоряется рост их внешней стороны — цветок закрывается.
Бывают настии, не связанные с ростом. Они вызываются изменениями клеток. Таков «сон листьев» клевера, кислицы, фасоли и мимозы стыдливой. Их листья закрыты и направлены вертикально в темноте и прохладе и открываются при переходе в горизонтальное положение на свету и в тепле (фото- и термонастии). Листья мимозы и кислицы, кроме того, могут складываться и от сотрясения (сейсмонастия). Сейсмонастиями являются и движения рылец и тычиночных нитей в цветках насекомоопы-ляемых растений, а также движения листьев у насекомоядных растений, превратившихся в ловчие органы.
Настии тоже бывают положительными и отрицательными. Утром, при ярком солнечном свете, открываются соцветия-корзинки одуванчика; с уменьшением освещенности они закрываются. Это пример положительной фотонастии. Цветки душистого табака, наоборот, раскрываются в вечернее время, с уменьшением освещенности. Это отрицательная фотонастия.
Объяснение природы настических движений ищут в действии гормонов ауксина и этилена и в некоторых сократительных белках.
yunc.org
