Nastias typer, egenskaper og eksempler

den nasties, nastismos eller Nastic bevegelser er en form for bevegelse av planter som følge av den oppfatning av en ytre stimulus på en måte, men hvor retningen av den resulterende bevegelsen er uavhengig av det som oppfattes stimulus. De forekommer praktisk talt i alle plantens organer: blader, stengler og grener, blomster, tendrils og røtter.

Mekanismene for planter for å tilpasse seg til det omgivende miljø er noen former for bevegelser, reversibelt eller irreversibelt, noe som resulterer i oppfatningen av luminans, termiske, kjemiske, vann, taktile, gravitasjons, produkt som er spolt stimuli forårsaket av planteetere når det fôres, blant andre.

Bevegelse i planter er tradisjonelt klassifisert i to typer: troper og nastier. Tropisms, i motsetning til ekkel, er funksjonelt definert som bevegelse eller vekstresponser planteorganer mot fysiske stimuli, og er direkte relatert til den retning i hvilken disse oppfattes.

Både nastia og tropisme kan være et resultat av bevegelser som skyldes vekst eller endringer i turgor i cellene i orgelet som beveger seg, slik at enkelte bevegelser kan betraktes som reversible og andre irreversible, alt etter tilfellet..

Charles Darwin i arbeidet hans år 1881 - Bevegelseskraften i planter - beskrev plantebevegelsene produktet av miljøforandringer, spesielt de som er relatert til tropiske responser. Imidlertid er mekanismene som ligger bak disse bevegelsene beskrevet av forskjellige forfattere fra da til nåtid.

index

• 1 Typer
• 2 Egenskaper og eksempler
  • 2.1 Niktinastier eller "søvnbevegelser" av planter
  • 2.2 Tigmonastias eller bevegelser ved berøring
  • 2.3 Termonastias
• 3 referanser

typen

En plante kan få et stort mangfold av stimuli som det kan utløse et stort utvalg av responser. Klassifiseringen av de forskjellige nastriske bevegelsene har blitt gjort hovedsakelig basert på stimuliets natur, men den vitenskapelige beskrivelsen av responsmekanismerne gir mange tvetydigheter.

Blant de mest kjente typer nastias er:

• nyctinasty: Når bladene av noen arter av bælgplanter ekspanderer helt i løpet av dagen og bretter seg eller lukker om natten.
• Tigmonastia / Sixmonastia: Bevegelser som skyldes stimuli ved direkte fysisk kontakt i visse organer av enkelte arter.
• Termonastia: reversible bevegelser avhengig av termiske svingninger.
• Fotonastia: Det regnes som en spesiell type fototropisme; Blader av noen arter under forhold med høy lysintensitet kan ordnes parallelt med lysets forekomst.
• Epinasti og hyponasti: de er bladbevegelser som har noen arter foran forhold med ekstrem fuktighet i røttene eller høye konsentrasjoner av salt i jorda. Epinasty har å gjøre med overvekst av den adaxial regionen mens hyponasty refererer til vekst av abaxial område av bladet bladet.
• Hidronastia: Bevegelse av visse planteorganer som avhenger av vannstimuli.
• Quimionastia: Bevegelsesrespons relatert til konsentrasjonsgradienter av noen kjemiske stoffer. Noen forfattere refererer mer til interne bevegelser og signalveier.
• Gravinastia / Geonastia: reversibel midlertidig bevegelse av noen planter som svar på gravitasjonsstimuli.

Egenskaper og eksempler

Mange av nastastringene er avhengig av eksistensen av et bestemt organ: Pulvinulo. Pulvnulos er spesialiserte motororganer som ligger ved foten av petioles av de enkle bladene, og petioles og folioles i sammensatte blader.

Anatomisk sett, de omfatter en sentral sylinder omgitt av lag av collenchyma, og motor kortikal sone med parenkymceller følsomme for endringer i størrelse og form.

Celler pulvinular bark endring størrelse og form er kjent som motoriske nevroner, deriblant motor ekstensor celler og flexor skilles. Vanligvis avhenger bevegelsen av disse på turgorendringer på grunn av inngang og / eller utgang av protoplastvannet.

Nedenfor er en kort beskrivelse av nastiaene hvis sager kan betraktes som klassiske eksempler.

Niktinastier eller "søvnbevegelser" av planter

De ble opprinnelig oppdaget i prudish Mimosa og er svært vanlige i belgfrukter. De har å gjøre med bladets "rytmiske" bevegelse, som lukker om natten og utvides hele dagen. Den mest studerte har vært de av Albizzia julibrissim, A. lophantha, Samanea Saman, Robinia pseudoacacia og runner bønne.

Fenomenet er velkjent i planter og er antatt å ha adaptive grunner: utvidelse av blader i løpet av dagen kan fange maksimalt lysenergi under eksponering for solen, mens den avsluttende kveld ute for å unngå varmetap viktig.

Når bladene er utvidet pulvinules er horisontale (på dagtid) og når lukket har en "U" (natt), eller er assosiert med økt turgidity i strekk celler under åpning, og med økt Turgor i flexorcellene under lukning.

Slike turgorendringer skyldes vannbevegelsen som avhenger av intracellulær bevegelse av ioner som K + og Cl-, malat og andre anioner.

K + går inn i motorcellene ved en økning i den negative ladningen på den indre side av den cytoplasmiske membranen, som oppnås gjennom virkningen av ATPaser som er ansvarlig for å utvise protoner fra cytoplasmaen.

Tapet av turgor skyldes inaktivering av protonpumpen, som depolariserer membranen og aktiverer kaliumkanalene og fremmer frigjøringen av denne ion mot apoplast..

Disse bevegelsene er avhengige av virkningen av fotoreceptorer sammensatt av fytokromer, gitt at eksperimenter har vist at langvarig stråling stimulerer bladåpningen.

Den nictinástico bevegelse har visse "rhythmicity" for anlegg under permanent mørke har disse bevegelsene hver 24 timer, slik at en "biologisk klokke" skal være involvert i regulering av turgor endringer i motorceller pulvinules.

Tigmonastias eller bevegelser ved berøring

En av de mest populære tigmonásticas svar i litteraturen blir presentert av den kjøttetende planten Dionaea muscipula eller "venusfluefanger", hvor insekter er fanget i sin flikete blader hengslet.

Når et insekt klatrer langs den ventrale overflaten av arket og møtes tre delikate hår som utløser den motorisk respons, blir intercellulære elektriske signaler generert og begynner differensial forlengelse av cellene i hver enkelt blad lapp, som resulterer i lukking av "Trap" på mindre enn et sekund.

Karnivoren gir D. muscipula nok nitrogen for å overleve, slik at disse plantene kan slå seg løs i fattige jordarter i dette mineral. Det er viktig å merke seg at denne bevegelsen er veldig spesifikk, noe som betyr at stimuli som regndråper eller sterke vind ikke utløser lukking av løpene.

En annen kjøttetende plante, Drosera rotundifolia, har hundrevis av Mucilaginous tentakler på overflaten av de modifiserte blader, som trekker oppmerksomheten til hundrevis av potensielle byttedyr, som er fanget i slim av de "tentakler".

De sensoriske tentaklene oppdager forekomsten av byttet og tilstøtende tentakler lener seg mot den som har blitt stimulert, danner en koppformet felle som feller insektet i sitt indre.

Det antas at differensial vekst oppstår som styres av endringer i auxinnivåer siden tilsetning av eksogene auxiner utløser bladlukking, og ved å legge til transportblokkere av det samme hormon, beveges bevegelse.

Mimosa pudica er også hovedpersonen i tigmonásticos bevegelsene best beskrevet. Berøringen av en av brosjyrene fremmer umiddelbar nedleggelse av sammensatte blader.

Det antas at dette svaret på taktile stimuli kan tjene til å skremme mulige rovdyr eller som en forsvarsmekanisme som tillater eksponering av deres defensivrev.

Foldingen av bladene avhenger av endringer i turgor. Pulvinidene i dette tilfelle mister turgor, spesielt er flexorcellene strukket som svar på volumtapet av extensorcellene.

Volumendringen skjer på grunn av utslipp av sukrose i phloem, som krever osmotisk transport av vann og passiv transport av kaliumioner og klor..

I denne bevegelsen genereres også en elektrokjemisk gradient takket være deltakelsen av protonpumper i membranen (ATPasas). Vekstfaktorer, cytoskelet og aktinfilamenter er blant annet involvert.

Termonastias

Det har blitt detaljert i Crocus blomster og i tulipaner. Oppstår ved en differensial vekst på motsatte sider av kronbladene som reagerer på termisk stimulus og ikke ved endringer i turgor. Forskjellen i respons er gitt siden organets to sider har optimal vekst ved svært forskjellige temperaturer.

Under denne bevegelsen oppstår ingen signifikante endringer i protoplasterets osmotiske, pH- eller permeabilitetsverdier. Signifikante økninger i intracellulær CO2 har også blitt observert, noe som synes å være den faktoren som sensibiliserer vev til temperaturendringer.

Denne bevegelsen er uavhengig av lysintensiteten og strengt avhengig av temperaturøkningen. Konvensjonen mellom forskjellige forfattere er at den termiske variasjonen må være mellom 0,2 ° C og 0,5 ° C for å observere bevegelse av blomstene. Et fall i temperatur av samme størrelsesorden fører til nedleggelse.

referanser

1.       Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Grunnleggende om plantefysiologi (2. utgave). Madrid: McGraw-Hill Interamericana de España.
2.       Braam, J. (2005). I kontakt: planteresponser til mekaniske stimuli. Ny fytolog, 165, 373-389.
3.       Brauner, L. (1954). Tropism og Nastriske bevegelser. Annu. Rev. Plant. Physiol., 5, 163-182.
4.       Brown, A.H., Chapman, D.K., & Liu, S.W.W. (1974). Sammenligning av Leaf Epinasty Induced by Weightlessness eller ved Clinostat Rotation. Bioscience, 24 (9), 518-520.
5.       Dubetz, S. (1969). En uvanlig fotonastisme indusert av tørke i Phaseolus vulgaris. Canadian Journal of Botany, 47, 1640-1641.
6.       Dumais, J., & Forterre, Y. (2012). "Vegetabilsk dynamikk": Vannets rolle i plantebevegelser. Annu. Rev. Fluid Mech., 44, 453-478.
7.       Enright, J. T. (1982). Søvnbevegelser av blader: Til forsvar for Darwins tolkning. Oecologia, 54 (2), 253-259.
8.       Esmon, C.A., Pedmale, U. V, & Liscum, E. (2005). Plant tropism: Gir bevegelseskraft til sessil organisme. Int. J. Dev. Biol., 49, 665-674.
9.       Firn, R. D., & Myers, A. B. (1989). Plantebevegelser forårsaket av differensial vekst - enhet av mangfold av mekanismer? Miljø- og eksperimentell botanikk, 29, 47-55.
10.   Guo, Q., Dai, E., Han, X., Xie, S., Chao, E., & Chen, Z. (2015). Rask nastisk bevegelse av planter og bioinspirerte strukturer. J. R. Soc. Grensesnitt, 12.
11.   Hayes, A. B., & Lippincott, J.A. (1976). Vekst og gravitasjonssvar i utviklingen av bladbladet hyponastiet. American Journal of Botany, 63 (4), 383-387.
12.   Koukkari, W. L., og Hillman, W. S. (1968). Pulvini som fotoreseptorer i fytokrom-effekten på nyctinasty i Albizzia julibrissin. Plant Physiology, 43 (5), 698-704.
13.   Sandalio, L. M., Rodríguez-Serrano, M., & Romero-Puertas, M.C. (2016). Leafepinasty og auxin: En biokjemisk og molekylær oversikt. Plantevitenskap. Elsevier Ireland Ltd.
14.   Schildknecht, H. (1983). Turgoriner, hormoner av endogene daglige rytmer av høyere organiserte planter-deteksjon, isolasjon, struktur, syntese og aktivitet. Angewandte Chemie International Edition på engelsk, 22 (9), 695-710.
15.   Ueda, M., Takada, N., & Yamamura, S. (2001). Molekylær tilnærming til plantens nyktinastiske bevegelse styrt av en biologisk klokke. 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.