Ce este hidrotropismul? Mecanism și importanță
Hidropropismul este un răspuns al creșterii plantelor la concentrațiile de apă. Răspunsul poate fi pozitiv sau negativ.
Rădăcinile, de exemplu, sunt pozitive hidrotropice, deoarece creșterea rădăcinilor plantelor are loc spre un nivel de umiditate relativ mai ridicat. Planta este capabilă să detecteze acest lucru în capacul rădăcinii și apoi să trimită semnale către partea alungită a rădăcinii.
Un hidrotropism pozitiv este unul în care organismul tinde să crească spre umiditate, în timp ce un hidrotropism negativ este atunci când organismul se îndepărtează de el.
Hidrotropismul este o formă de tropism (este un răspuns orientativ al unui organism la un stimul) caracterizat prin creșterea sau răspunsul mișcării unei celule sau a unui organism la umiditate sau apă.
Mecanismul hidrotropismului
O clasă de hormoni de plante numite auxine coordonează acest proces de creștere a rădăcinilor.
Auxinii joacă un rol cheie în îndoirea rădăcinilor plantelor în apă, deoarece provoacă o parte a rădăcinii să crească mai repede decât cealaltă și, prin urmare, flexia rădăcinii.
Procesul de hidrotropie este inițiat de capota rădăcinii care captează apa și trimite un semnal la partea alungită a rădăcinii.
Hidrotropismul este dificil de observat în rădăcinile subterane, deoarece rădăcinile nu sunt ușor de observat.
Apa se mișcă ușor în sol și conținutul de apă al solului se schimbă în mod constant, astfel încât orice gradient în umiditatea solului nu este stabil.
De ce este hidrotropismul atât de important pentru plante?
Această abilitate de a îndoi și de a crește rădăcina spre un gradient de umiditate pe care îl oferă hidrotropismul este esențial deoarece plantele au nevoie de apă pentru a crește. Apa, împreună cu substanțele nutritive minerale solubile, este absorbită de părul rădăcinii.
Apoi, în plantele vasculare, apa și mineralele sunt transportate în toate părțile unei plante printr-un sistem de transport numit xylem.
Al doilea sistem de transport în plante vasculare se numește phloem. Floemul poartă, de asemenea, apă, minerale solubile, dar în principal cu nutrienți organici solubili în loc.
Aceasta este de importanță biologică, deoarece hidrotropismul contribuie la creșterea eficienței plantei în ecosistemul său.
Concepții greșite despre hidrotropism
1- Hidropropismul și creșterea rădăcinilor în zonele umede
Creșterea mai mare a rădăcinilor în zonele umede ale solului decât în zonele uscate ale solului nu este de obicei rezultatul hidrotropismului.
Hidrotropismul necesită o rădăcină pentru a se îndoi de la un uscător într-o zonă umedă a solului. Rădăcinile necesită o creștere a apei, astfel încât rădăcinile care se întâmplă să fie în sol umed vor crește și se vor ramifica mult mai mult decât cele din sol uscat.
2 - Absorbția apei
Rădăcinile nu pot simți apa in interiorul țevilor intacte prin hidrotropism și trebuie să spargă conductele pentru a obține apa.
3- Distanța necesară pentru absorbția apei
Rădăcinile nu pot simți apa la câțiva metri distanță prin hidrotropism și cresc spre ea.
În cel mai bun caz, hidrotropismul funcționează probabil la distanțe de câteva milimetri.
Studii de hidrotropism
Cercetarea privind hidrotropismul a fost în primul rând un fenomen de laborator pentru rădăcinile cultivate în aer umed în loc de sol.
Importanța sa ecologică în rădăcinile cultivate în sol nu este clară, deoarece atât de puțină cercetare a hidrotropismului a examinat rădăcinile cultivate în sol.
Identificarea recentă a unei plante mutante care nu are un răspuns hidrotropic a ajutat la elucidarea rolului său în natură.
Hidropropismul poate fi important pentru plantele cultivate în spațiu, unde poate permite orientarea rădăcinilor într-un mediu de microgravitate.
De fapt, acest răspuns la creșterea plantelor nu este ușor de studiat. Experimentele, după cum sa menționat, sunt efectuate în laboratoare și nu în mediul natural.
Cu toate acestea, din ce în ce mai multe sunt învățate despre natura complexă a acestui proces de creștere a plantelor.
Cele mai populare plante pentru a studia acest efect sunt: planta de mazăre ( Pisum sativum ), planta de porumb ( Zea mays ) și tartă de thale ( Arabidopsis thaliana ).
O altă abordare a studiului hidrotropiei este utilizarea instrumentelor pentru a modifica direcția vectorului gravitației primite de plante.
Deși nu este posibil să se elimine efectul gravitației pe Pământ, există mașini care rotesc plantele în jurul unei axe sau, în unele cazuri, în trei dimensiuni, în încercarea de a neutraliza efectele gravitației, numite mașini de poziționare. aleatoare.
De fapt, hidrotropismul din rădăcini a fost mai evident atunci când plantele de mazăre și castraveți au fost cultivate într-una din aceste mașini.
O abordare și mai interesantă a studiului este folosirea condițiilor de microgravitate prezente în timpul zborului spațial.
Ideea este că, în absența forțelor gravitaționale semnificative, răspunsurile predominante gravitropice ale rădăcinilor sunt refuzate efectiv, astfel încât alte tropisme rădăcină (cum ar fi hidrotropismul) devin mai evidente, deasupra gravitropismului. Aceasta este o mișcare de întoarcere sau în creștere a unei plante sau a unei ciuperci ca răspuns la gravitate.
Un alt obstacol în calea studierii hidrotropismului este dificultatea de a stabili un sistem în care există un gradient de umiditate reproductibil.
Metodele clasice ale botanistilor germani, folosite si de Darwin, au inclus introducerea semintelor intr-un cilindru aglomerat de rumegus umed, ceea ce a dus la cresterea in primul rand a radacinilor, dar apoi inapoi in substratul umed.
Este de remarcat că unul dintre cele mai puțin cunoscute tropisme este hidrotropismul, creșterea orientată ca răspuns la gradienții de apă sau de umiditate.
Deși hidrotropismul a fost studiat în rădăcini de plante de către botanicii germani și darwinienii din secolul al XIX-lea, existența acestui tropism a fost pusă la îndoială până în ultimii ani.
Aceste procese pur și simplu trebuie mai mult studiate. Fiecare studiu științific va spori înțelegerea acestor mecanisme complexe.
