نصائح

فهم النباتات المدارية

فهم النباتات المدارية



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

النباتات ، مثل الحيوانات والكائنات الحية الأخرى ، يجب أن تتكيف مع بيئاتها المتغيرة باستمرار. في حين أن الحيوانات قادرة على الانتقال من مكان إلى آخر عندما تصبح الظروف البيئية غير مواتية ، فإن النباتات غير قادرة على فعل الشيء نفسه. كونها نباتية (غير قادرة على الحركة) ، يجب أن تجد النباتات طرقًا أخرى للتعامل مع الظروف البيئية غير المواتية. المناطق المدارية النباتية هي الآليات التي تتكيف النباتات مع التغيرات البيئية. المدارية هي نمو باتجاه أو بعيد عن الحافز. تشمل المحفزات الشائعة التي تؤثر على نمو النبات الضوء والجاذبية والماء واللمس. تختلف النباتات المدارية عن حركات التحفيز الأخرى المتولدة ، مثل حركات nastic، في أن اتجاه الاستجابة يعتمد على اتجاه التحفيز. يتم بدء الحركات Nastic ، مثل حركة الأوراق في النباتات آكلة اللحوم ، عن طريق التحفيز ، ولكن اتجاه التحفيز ليس عاملا في الاستجابة.

النباتات المدارية هي نتيجة النمو التفاضلي. يحدث هذا النوع من النمو عندما تنمو الخلايا الموجودة في منطقة واحدة من العضو العضو ، مثل الجذع أو الجذر ، بسرعة أكبر من الخلايا الموجودة في المنطقة المقابلة. يوجه النمو التفاضلي للخلايا نمو العضو (الساق ، الجذر ، إلخ) ويحدد النمو الاتجاهي للنبات بأكمله. الهرمونات النباتية ، مثل الأوكسينات، يعتقد أنها تساعد على تنظيم النمو التفاضلي للعضو النبات ، مما تسبب في منحنى النبات أو الانحناء استجابة لحافز. النمو في اتجاه التحفيز وكما هو معروف المدارية الإيجابيةفي حين أن النمو بعيدا عن التحفيز يعرف باسم المدارية السلبية. الاستجابات المدارية الشائعة في النباتات تشمل الانفعالية الضوئية ، الجاذبية ، الإغماء ، المعالجة المائية ، الانعكاس الحراري ، والتأثير الكيميائي.

توجه ضوئي

تقوم الهرمونات النباتية بتوجيه نمو جسم النبات استجابةً للحافز ، مثل الضوء. ttsz / iStock / Getty Images Plus

توجه ضوئي هو النمو الاتجاهي للكائن الحي استجابة للضوء. يظهر النمو نحو الضوء ، أو المدارية الإيجابية في العديد من النباتات الوعائية ، مثل كاسيات البذور ، عاريات البذور ، والسراخس. السيقان في هذه النباتات تظهر phototropism إيجابية وتنمو في اتجاه مصدر الضوء. مبصرات في الخلايا النباتية تكتشف الضوء ، وتوجه الهرمونات النباتية ، مثل الأكسينات ، إلى جانب الجذع الذي هو أبعد من الضوء. يؤدي تراكم الأكسينات على الجانب المظلل من الجذع إلى إطالة الخلايا في هذه المنطقة بمعدل أكبر من تلك الموجودة في الجانب الآخر من الساق. نتيجة لذلك ، منحنيات الجذعية في الاتجاه بعيدا عن جانب auxins المتراكمة ونحو اتجاه الضوء. ينبع النبات وأوراق الشجر phototropism إيجابيةبينما تميل الجذور (التي تتأثر في الغالب بالجاذبية) إلى التظاهر phototropism السلبية. نظرًا لأن عملية التمثيل الضوئي التي تجري عضيات ، والمعروفة باسم البلاستيدات الخضراء ، تتركز في الأوراق ، فمن المهم أن تحصل هذه الهياكل على أشعة الشمس. وعلى العكس من ذلك ، تعمل الجذور على امتصاص الماء والمواد المغذية المعدنية ، والتي من المرجح أن يتم الحصول عليها تحت الأرض. تساعد استجابة النبات للضوء في ضمان الحصول على موارد الحفاظ على الحياة.

توجه شمسي هو نوع من الانفعالية الضوئية التي تتبعها هياكل نباتية معينة ، عادةً ما تنبع من الزهور والأزهار ، تتبع مسار الشمس من الشرق إلى الغرب أثناء تحركها عبر السماء. تستطيع بعض النباتات الهليوتروبية أيضًا إعادة زهورها باتجاه الشرق خلال الليل للتأكد من أنها تواجه اتجاه الشمس عندما تشرق. لوحظت هذه القدرة على تتبع حركة الشمس في نباتات عباد الشمس الفتية. عندما تصبح ناضجة ، تفقد هذه النباتات قدرتها على تحليق الشمس وتظل في موقف مواجه للشرق. تعمل التغذية الشمسية على تعزيز نمو النبات وتزيد من درجة حرارة الزهور المواجهة للشرق. هذا يجعل نباتات الهليوتروب أكثر جاذبية للملقحات.

توجه بالتماس

المحلاق عبارة عن أوراق معدلة تلتف حول الكائنات مما يوفر الدعم للمصنع. إنها أمثلة على التذبذب. إد Reschke / Stockbyte / غيتي صور

توجه بالتماس يصف نمو النبات استجابة للمس أو ملامسة جسم صلب. يتجلى الإغماء الإيجابي الإيجابي من خلال تسلق النباتات أو الكروم ، والتي لها هياكل متخصصة تسمى المحلاق. الوتر هو ملحق يشبه الخيط يستخدم للتوأمة حول الهياكل الصلبة. قد تكون ورقة نبات أو ساق أو نباتات معدلة عبارة عن محلاق. عندما ينمو المحلاق ، فإنه يفعل ذلك في نمط دوار. ينحني الطرف في اتجاهات مختلفة مكونًا اللوالب والدوائر غير المنتظمة. تظهر حركة اللحن المتنامي تقريبًا كما لو كان المصنع يبحث عن ملامسة. عندما يتصل المحلاق بجسم ما ، يتم تحفيز خلايا البشرة الحسية على سطح المحلاق. هذه الخلايا تشير إلى المحلاق لفائف حول الكائن.

اللف Tendril هو نتيجة للنمو التفاضلي حيث أن الخلايا التي لا تتلامس مع الحافز تطول بشكل أسرع من الخلايا التي تتلامس مع الحافز. كما هو الحال مع phototropism ، وتشارك auxins في النمو التفريقي من المحلاق. تركيز أكبر من الهرمون يتراكم على جانب المحلاق غير ملامسة للكائن. يعمل توأمة المحلاق على تأمين النبات للكائن الذي يوفر الدعم للمصنع. يوفر نشاط تسلق النباتات تعرضًا أفضل للضوء لعملية التمثيل الضوئي ويزيد أيضًا من ظهور أزهارها على الملقحات.

في حين أن المحلاقات تظهر تجلط موجب إيجابي ، يمكن أن تظهر الجذور التسمم السلبي في اوقات. عندما تمتد الجذور إلى الأرض ، فإنها تنمو في الاتجاه بعيدًا عن جسم ما. يتأثر نمو الجذور في المقام الأول بالجاذبية وتميل الجذور إلى النمو تحت الأرض وبعيدًا عن السطح. عندما تتصل الجذور بكائن ما ، فإنها غالبًا ما تغير اتجاهها الهابط استجابةً لحافز التلامس. تجنب الأجسام يسمح للجذور بالنمو دون عائق من خلال التربة ويزيد من فرصها في الحصول على المواد الغذائية.

انتحاء أرضي

توضح هذه الصورة المراحل الرئيسية في إنبات البذور النباتية. في الصورة الثالثة ، ينمو الجذر لأسفل استجابة للجاذبية ، بينما في الصورة الرابعة ينمو الجنين (plumule) ضد الجاذبية. السلطة و Syred / مكتبة الصور العلمية / صور غيتي

انتحاء أرضي أو توجه جاذبي هو النمو استجابة للجاذبية. تعد الجاذبية مهمة جدًا في النباتات لأنها توجه نمو الجذر نحو شد الجاذبية (الجاذبية الإيجابية) وتوقف نمو الاتجاه المعاكس (الجاذبية السلبية). يمكن ملاحظة اتجاه جذر النبات ونظام إطلاق النار إلى الجاذبية في مراحل الإنبات في الشتلات. عندما يخرج الجذر الجنيني من البذرة ، فإنه ينمو في اتجاه الجاذبية. إذا تحولت البذرة بحيث يشير الجذر إلى أعلى بعيدًا عن التربة ، فسوف ينحني الجذر ويعيد توجيه نفسه باتجاه اتجاه الجاذبية. على العكس من ذلك ، فإن تبادل لاطلاق النار النامية يوجه نفسه ضد الجاذبية للنمو التصاعدي.

غطاء الجذر هو ما يوجه رأس الجذر نحو سحب الجاذبية. الخلايا المتخصصة في سقف الجذر تسمى statocytes ويعتقد أن تكون مسؤولة عن استشعار خطورة. توجد الخلايا الجذعية أيضًا في السيقان النباتية ، وتحتوي على عضيات تسمى الأميلوبلاست. Amyloplasts بمثابة مخازن النشا. تتسبب حبيبات النشا الكثيفة في ترسيب الأميلوبلاست في جذور النباتات استجابة للجاذبية. يحث ترسيب الأميلوبلاست الغطاء الجذري على إرسال إشارات إلى منطقة من الجذر تسمى منطقة استطالة. الخلايا في منطقة الاستطالة هي المسؤولة عن نمو الجذر. يؤدي النشاط في هذا المجال إلى نمو وانحراف تفاضلي في الجذر يوجهان النمو نحو الأسفل نحو الجاذبية. إذا تم نقل الجذر بطريقة تغير اتجاه التماثيل ، فسيتم إعادة توطين أميلوبلاست إلى أدنى نقطة في الخلايا. يتم إحساس التغييرات في موضع الأميلوبلاستات بواسطة الخلايا الساكنة ، والتي تشير بعد ذلك إلى منطقة استطالة الجذر لضبط اتجاه الانحناء.

يلعب أوكسين أيضًا دورًا في نمو اتجاه النبات استجابة للجاذبية. تراكم auxins في الجذور يبطئ النمو. إذا تم وضع النبات أفقياً على جانبه دون التعرض للضوء ، فسوف تتراكم الأوكسينات على الجانب السفلي من الجذور مما يؤدي إلى تباطؤ النمو في هذا الجانب وانحناء الجذر نحو الأسفل. في ظل هذه الظروف نفسها ، فإن جذع النبات يحمل الجاذبية السلبية. سوف يتسبب الجاذبية في تراكم الأكسينات على الجانب السفلي من الجذع ، مما سيحث الخلايا الموجودة على هذا الجانب على الاستطالة بمعدل أسرع من الخلايا الموجودة في الجانب المقابل. نتيجة لذلك ، فإن الانحناء سوف ينحني إلى الأعلى.

توجه مائي

تظهر هذه الصورة جذور المنغروف بالقرب من المياه في حديقة Iriomote الوطنية لجزر Yaeyama ، أوكيناوا ، اليابان. Ippei Naoi / Moment / Getty Images

توجه مائي هو نمو الاتجاه استجابة لتركيزات المياه. هذه المدارية مهمة في النباتات للحماية من ظروف الجفاف من خلال التغذية المائية الإيجابية وضد التشبع المفرط للمياه من خلال المعالجة المائية السلبية. من المهم بشكل خاص للنباتات في المناطق الأحيائية القاحلة أن تكون قادرة على الاستجابة لتركيزات الماء. يتم استشعار تدرجات الرطوبة في جذور النباتات. الخلايا الموجودة على جانب الجذر الأقرب إلى مصدر المياه تعاني من نمو أبطأ من تلك الموجودة في الجانب الآخر. هرمون النبات حمض الأبسيسيك (ABA) يلعب دورا هاما في إحداث النمو التفاضلي في منطقة استطالة الجذر. يؤدي هذا النمو التفاضلي إلى نمو الجذور باتجاه اتجاه الماء.

قبل أن تتمكن جذور النباتات من إظهار هيدروتوبولوجية ، يجب أن تتغلب على ميولها الجاذبية. هذا يعني أن الجذور يجب أن تصبح أقل حساسية للجاذبية. تشير الدراسات التي أجريت على التفاعل بين الجاذبية والهيدرولوجية في النباتات إلى أن التعرض للتدرج المائي أو قلة الماء يمكن أن يحفز الجذور لإظهار هيدروتروبولوجية على الجاذبية. في ظل هذه الظروف ، ينقص العدد في الأميلوبلاستات في تماثيل الجذر. يعني عدد أقل من الأميلوبلاست أن الجذور لا تتأثر بترسيب الأميلوبلاست. يساعد تقليل أميلوبلاست في قبعات الجذر في تمكين الجذور من التغلب على شد الجاذبية والتحرك استجابةً للرطوبة. تحتوي الجذور الموجودة في التربة جيدة الترطيب على أميلوبلاستات في أذرعها الجذرية ولديها استجابة أكبر للجاذبية أكثر من الماء.

المزيد من النباتات المدارية

تُرى ثماني حبات حبوب اللقاح متجمعة حول إسقاط يشبه الإصبع ، وهي جزء من وصمة عار من أزهار الأفيون. عدة أنابيب حبوب اللقاح مرئية. الدكتور جيريمي بورغيس / مكتبة الصور العلمية / غيتي إيماجز

هناك نوعان آخران من المناطق المدارية للنباتات هما: التغذية الحرارية والتأثير الكيميائي. توجه حراري هو النمو أو الحركة استجابة لتغيرات الحرارة أو الحرارة ، بينما توجه كيميائي هو النمو استجابة للمواد الكيميائية. قد تظهر جذور النباتات في درجة حرارية موجبة في نطاق درجة حرارة واحدة ونسبة حرارية سلبية في نطاق درجة حرارة آخر.

جذور النباتات هي أيضًا أعضاء كيميائية عالية حيث أنها قد تستجيب بشكل إيجابي أو سلبي لوجود بعض المواد الكيميائية في التربة. تساعد المعالجة الكيميائية الجذرية للنبات على الوصول إلى التربة الغنية بالمغذيات لتعزيز النمو والتنمية. يعد التلقيح في النباتات المزهرة مثالًا آخر على النشاط الكيميائي الإيجابي. عندما تهبط حبة حبوب اللقاح على التركيبة التناسلية الأنثوية المسماة وصمة العار ، تنبت حبوب اللقاح لتشكيل أنبوب حبوب اللقاح. يتم توجيه نمو أنبوب حبوب اللقاح نحو المبيض بإطلاق إشارات كيميائية من المبيض.

مصادر

  • Atamian ، Hagop S. ، وآخرون. "التنظيم اليومي للحيوية الشمسية عباد الشمس ، والتوجه الأزهار ، وزيارات الملقحات." علم، الرابطة الأمريكية لتقدم العلوم ، 5 أغسطس 2016 ، science.sciencemag.org/content/353/6299/587.full.
  • تشن ، روجين ، وآخرون. "الجاذبية في النباتات العليا." فيزياء النبات، المجلد. 120 (2) ، 1999 ، الصفحات 343-350. ، doi: 10.1104 / pp.120.2.343.
  • ديتريش ، دانييلا ، وآخرون. "يتم التحكم في جذور الماء باستخدام آلية نمو خاصة بالقشرة." نباتات طبيعية، المجلد. 3 (2017): 17057. Nature.com. على شبكة الإنترنت. 27 فبراير 2018.
  • Esmon، C. Alex، et al. "المناطق المدارية: توفير قوة الحركة لكائن حيوي." المجلة الدولية لعلم الأحياء التنموي، المجلد. 49، 2005، pp. 665-674.، doi: 10.1387 / ijdb.052028ce.
  • ستو-إيفانز ، إميلي إل. وآخرون. "NPH4 ، محرّر مشروط لاستجابات النمو التفاضلي المعتمدة على أوكسين في الأرابيدوبسيس." فيزياء النبات، المجلد. 118 (4) ، 1998 ، الصفحات 1265-1275. ، Doi: 10.1104 / pp.118.4.1265.
  • تاكاهاشي ، نوبويوكي ، وآخرون. "التفاعل المائي مع الجاذبية عن طريق تحطيم الأميلوبلاست في جذور الشتلات من الأرابيدوبسيس والفجل." فيزياء النبات، المجلد. 132 (2)، 2003، pp. 805-810.، doi: 10.1104 / pp.018853.


شاهد الفيديو: lithops or living stones facts and care (أغسطس 2022).