أنواع nastias ، الخصائص والأمثلة

ال الأشرار, حركات Nastismos أو násticos هي شكل من أشكال حركة النباتات التي تنتج عن تصور وجود حافز خارجي في اتجاه واحد ، ولكن عندما يكون اتجاه الحركة الناتجة مستقلًا عن اتجاه الحافز المتصور. وهي تحدث عمليا في جميع أعضاء النباتات: الأوراق والسيقان والفروع والزهور والأوتار والجذور.

من بين الآليات التي يجب أن تتكيف معها النباتات مع البيئة المحيطة بها ، هناك بعض أشكال الحركات التي تنعكس ، بصورة عكسية أو لا رجعة فيها ، عن إدراك المحفزات الخفيفة ، الحرارية ، الكيميائية ، المائية ، اللمسية ، الجاذبية ، نتاج الجروح الناجمة عن الحيوانات العاشبة عند التغذية ، من بين أمور أخرى.

يتم تصنيف الحركة في النباتات بشكل تقليدي إلى نوعين: المناطق المدارية والأعشاب. يتم تعريف الوظائف المدارية ، على عكس nastias ، وظيفيًا على أنها حركات أو استجابات نمو للأعضاء النباتية ضد المحفزات الفيزيائية وترتبط ارتباطًا مباشرًا بالاتجاه الذي تُرى فيه..

يمكن أن يكون كل من nastias و tropisms نتيجة حركات بسبب نمو أو تغيرات turgor في خلايا العضو الذي يتحرك ، لذلك يمكن اعتبار بعض الحركات قابلة للانعكاس وأخرى لا رجعة فيها ، حسب الحالة..

وصف تشارلز داروين في أعماله لعام 1881 - قوة الحركة في النباتات - منتج حركات النبات للتغيرات البيئية ، وخاصة تلك المتعلقة بالاستجابات الاستوائية. ومع ذلك ، فقد تم وصف الآليات الكامنة وراء هذه الحركات من قبل العديد من المؤلفين من ذلك الحين إلى الوقت الحاضر.

مؤشر

• 1 أنواع
• 2 الخصائص والأمثلة
  • 2.1 Nictinastias أو "حركات النوم" للنباتات
  • 2.2 Tigmonastias أو الحركات عن طريق اللمس
  • 2.3 الغدد الصماء
• 3 المراجع

نوع

يمكن للنبات الحصول على مجموعة كبيرة ومتنوعة من المحفزات التي يمكن أن تؤدي إلى مجموعة كبيرة ومتنوعة من الاستجابات. لقد تم تصنيف الحركات السنية المختلفة بناءً على طبيعة المحفزات ، إلا أن الوصف العلمي لآليات الاستجابة يعرض العديد من الغموض..

من بين أكثر أنواع nastias المعروفة:

• nyctinasty: عندما تتسع أوراق بعض أنواع النباتات البقولية تمامًا خلال النهار وتغلق أو تغلق أثناء الليل.
• Tigmonastia / Sixmonastia: الحركات الناتجة عن المنبهات عن طريق الاتصال الجسدي المباشر في بعض أعضاء بعض الأنواع.
• Termonastia: حركات عكسية تعتمد على التقلبات الحرارية.
• Fotonastia: يعتبر نوع خاص من phototropism ؛ يمكن ترتيب أوراق بعض الأنواع في ظروف الشدة العالية للضوء بالتوازي مع حدوث الضوء.
• Epinastia ونقص صوديوم الدم: هي حركات أوراقية لها بعض الأنواع أمام ظروف الرطوبة الشديدة في الجذور أو تركيزات عالية من الملح في التربة. يرتبط الإبستناج بالنمو المبالغ فيه للمنطقة المحورية بينما يشير نقص الصوديوم إلى نمو المنطقة المحورية من شفرة الورقة..
• Hidronastia: حركة بعض الأعضاء النباتية التي تعتمد على المحفزات المائية.
• Quimionastia: استجابة الحركة المتعلقة بتدرجات تركيز بعض المواد الكيميائية. يشير بعض المؤلفين إلى الحركات الداخلية ومسارات الإشارة.
• Gravinastia / Geonastia: حركة مؤقتة عكسية لبعض النباتات استجابة لمحفزات الجاذبية.

الخصائص والأمثلة

تعتمد العديد من الحركات nastic على وجود عضو معين: pulvínulo. pulvínulos هي أجهزة حركية متخصصة تقع في قاعدة أعناق الأوراق البسيطة ، وأعناق وأوراق في أوراق مركبة.

من الناحية التشريحية ، فهي تتألف من أسطوانة مركزية ، محاطة بطبقات من الملتوية ، ومنطقة موتور قشرية تحتوي على خلايا متنيّة عرضة للتغيرات في الحجم والشكل.

تُعرف خلايا القشرة اللبية التي تتغير في الحجم والشكل باسم الخلايا الحركية ، التي يتم تمييزها بين الخلايا الحركية الباسطة والمثنية. عادةً ما تعتمد حركة هذه العناصر على تغيرات التورغر بسبب دخول و / أو خروج ماء البروتوبلاست.

فيما يلي وصف موجز لل nastias الذي يمكن اعتبار حالاته أمثلة كلاسيكية.

Nictinastias أو "حركات النوم" للنباتات

تم اكتشافها في البداية في Mimosa الحكيمة وهي شائعة جدًا في البقوليات. إنها مرتبطة بالحركة "الإيقاعية" للأوراق ، والتي تغلق في الليل وتتوسع تمامًا خلال النهار. أكثر الدراسات التي تمت دراستها هي تلك التي تناولها Albizzia julibrissim و A. lophantha و Samanea saman و Robinia pseudoacacia و Phaseolus coccineus.

هذه الظاهرة معروفة جيدًا في النباتات ويعتقد أن لها أسباب قابلة للتكيف: يسمح تمديد شفرات الأوراق خلال النهار بالحصول على أقصى قدر من الطاقة الضوئية أثناء التعرض للشمس ، بينما يسعى الإغلاق ليلًا إلى تجنب فقد السعرات الحرارية مهم.

عندما يتم توسيع الأوراق ، تكون البلفيدات أفقية (نهارية) وعندما تكون مغلقة ، يكون لها شكل "U" (ليلي) ، أو يرتبط بزيادة التورم في خلايا الباسطة أثناء الفتح ، وبزيادة تورم في الخلايا المثنية أثناء الإغلاق.

ترجع هذه التغيرات الحركية إلى حركة الماء التي تعتمد على حركة الأيونات داخل الخلايا مثل K + و Cl- و malate والأنيونات الأخرى.

يدخل K + الخلايا الحركية بزيادة في الشحنة السالبة على الجانب الداخلي للغشاء السيتوبلازم ، والذي يتحقق من خلال عمل ATPases المسؤول عن طرد البروتونات من السيتوبلازم.

يعود سبب فقدان التورم إلى تعطيل مضخة البروتون ، والتي تعمل على إزالة الاستقطاب للغشاء وتنشيط قنوات البوتاسيوم ، وتشجيع إطلاق هذا الأيون باتجاه الأبوبلاست..

تعتمد هذه الحركات على عمل مستقبِلات ضوئية مؤلفة من فيتوكروم ، بالنظر إلى أن التجارب أظهرت أن الإشعاع المطول يحفز فتح الورقة..

تحتوي الحركة اللينة على "إيقاع" معين ، نظرًا لأن النباتات التي تتعرض لظلام دائم تقدم هذه الحركات كل 24 ساعة ، بحيث يجب أن يشارك نوع من "الساعة البيولوجية" في تنظيم التغيرات الحركية في الخلايا الحركية للبويضات..

Tigmonastias أو الحركات عن طريق اللمس

واحدة من إجابات tigmonásticas الأكثر شعبية في الأدب هو الذي يعرض / يعرض نبات آكلة اللحوم Dionaea muscipula أو "Atrapamoscas de Venus" ، حيث يتم اصطياد الحشرات في أوراقها ذات البيلوب المفصلية.

عندما تتسلق حشرة إلى السطح البطني للورقة وتواجه ثلاثة شعرات حساسة تؤدي إلى استجابة المحرك ، يتم توليد إشارات كهربائية بين الخلايا وبدء الاستطالة التفاضلية لخلايا كل فص شجر ، مما ينتج عنه إغلاق الورقة. "فخ" في أقل من ثانية.

يعطي أكلة اللحوم D. muscipula ما يكفي من النيتروجين للبقاء على قيد الحياة ، لذلك يمكن لهذه النباتات الاستقرار دون مشكلة في التربة الفقيرة في هذا المعدن. من المهم ملاحظة أن هذه الحركة محددة للغاية ، مما يعني أن المنبهات مثل قطرات المطر أو الرياح القوية لا تؤدي إلى إغلاق الفصوص..

هناك نبات آكلة اللحوم آخر ، Drosera rotundifolia ، به مئات من مخالب مخاطية على سطح أوراقه المعدلة ، والتي تلفت انتباه مئات الفرائس المحتملة ، المحاصرين في صمغ "مخالب".

تكتشف المجسات الحسية وجود الفريسة والميلان المجاور يميلان إلى تلك التي تم تحفيزها ، مما يشكل فخًا على شكل كوب يصب الحشرات في داخلها.

يُعتقد أن النمو التفاضلي يتم التحكم فيه بواسطة التغيرات في مستويات الأوكسين حيث أن إضافة الأوكسينات الخارجية تؤدي إلى غلق الأوراق ، وإضافة حاصرات النقل من نفس الهرمون ، يتم منع الحركة.

Mimosa pudica هو أيضاً بطل الرواية لحركات tigmonásticos الموصوفة بشكل أفضل. لمسة واحدة من منشوراتها تعزز الإغلاق الفوري لأوراقها المركبة.

يُعتقد أن هذه الاستجابة للمنبهات اللمسية يمكن أن تعمل على تخويف الحيوانات المفترسة المحتملة أو كآلية دفاع تسمح بالتعرض لأشواكها الدفاعية.

طي الأوراق يعتمد على تغيرات التورغر. تفقد البلفيدات في هذه الحالة التورم ، على وجه التحديد ، تمدد الخلايا المثنية استجابة لفقدان حجم الخلايا الباطلة.

يحدث التغير في الحجم بسبب تصريف السكروز في اللحاء ، الأمر الذي يتطلب النقل الاسموزي للماء والنقل السلبي لأيونات البوتاسيوم والكلور..

في هذه الحركة ، يتم إنشاء التدرج الكهروكيميائي أيضًا بفضل مشاركة مضخات البروتون في الغشاء (ATPasas). وتشارك عوامل النمو ، الهيكل الخلوي وخيوط الأكتين ، من بين أمور أخرى.

Termonastias

لقد تم تفصيله في زهور الزعفران والزنبق. يحدث عن طريق النمو التفاضلي على الجانبين المعاكس من بتلات التي تتفاعل مع التحفيز الحراري وليس عن طريق التغييرات من turgor. يتم إعطاء الفرق في الاستجابة لأن جانبي العضو يتمتعان بنمو مثالي في درجات حرارة مختلفة جدًا.

خلال هذه الحركة ، لا توجد تغييرات كبيرة تحدث في القيم التناضحية ، ودرجة الحموضة أو نفاذية البروتوبلاست. كما لوحظت زيادات كبيرة في ثاني أكسيد الكربون داخل الخلايا ، والذي يبدو أنه العامل الذي يحسس الأنسجة لتغييرات درجة الحرارة.

هذه الحركة مستقلة عن شدة الضوء وتعتمد بشدة على الزيادة في درجة الحرارة. الاتفاقية بين المؤلفين المختلفين هي أن التغير الحراري يجب أن يتراوح بين 0.2 درجة مئوية و 0.5 درجة مئوية لمراقبة حركة الأزهار. انخفاض في درجة الحرارة من نفس الحجم يسبب إغلاقها.

مراجع

1.       Azcón-Bieto، J.، & Talón، M. (2008). أساسيات فسيولوجيا النبات (الطبعة الثانية). مدريد: McGraw-Hill Interamericana de España.
2.       براام ، J. (2005). على اتصال: ردود النبات على المحفزات الميكانيكية. عالم نباتات جديد ، 165 ، 373-389.
3.       براونر ، ل. (1954). المناطق المدارية والحركات Nastic. أنو. القس النبات. Physiol. ، 5 ، 163-182.
4.       Brown، A.H.، Chapman، D.K.، & Liu، S.W. W. (1974). مقارنة بين Epinasty ورقة الناجم عن انعدام الوزن أو عن طريق دوران كلينوستات. العلوم البيولوجية ، 24 (9) ، 518-520.
5.       Dubetz، S. (1969). عملية ضوئية غير عادية ناجمة عن الجفاف في الطور الشائع. المجلة الكندية للنباتات ، 47 ، 1640-1641.
6.       Dumais، J.، & Forterre، Y. (2012). "ديناميات الخضراوات": دور المياه في تحركات النباتات. أنو. القس فلويد ميكانيك ، 44 ، 453-478.
7.       Enright، J. T. (1982). حركات النوم من الأوراق: دفاعا عن تفسير داروين. ايكولوجيا ، 54 (2) ، 253-259.
8.       Esmon، C.A، Pedmale، U. V، & Liscum، E. (2005). المناطق المدارية النباتية: توفير قوة الحركة للكائن الحي. Int. J. Dev. Biol. ، 49 ، 665-674.
9.       Firn، R. D.، & Myers، A. B. (1989). حركات النبات الناجمة عن النمو التفاضلي - وحدة تنوع الآليات؟ علم النبات البيئي والتجريبي ، 29 ، 47-55.
10.   Guo، Q.، Dai، E.، Han، X.، Xie، S.، Chao، E.، & Chen، Z. (2015). حركة سريعة nastic من النباتات والهياكل bioinspired. جيه آر سوس ، واجهة ، 12.
11.   Hayes، A. B.، & Lippincott، J. A. (1976). النمو والاستجابة الجاذبية في تطور قصور بليد ليف. المجلة الأمريكية لعلم النبات ، 63 (4) ، 383-387.
12.   Koukkari، W. L.، & Hillman، W. S. (1968). Pulvini كما مستقبلات ضوئية في تأثير فيتوكروم على Nyctinasty في Albizzia julibrissin. فسيولوجيا النبات ، 43 (5) ، 698-704.
13.   Sandalio، L.M، Rodríguez-Serrano، M.، & Romero-Puertas، M.C (2016). ورقة epinasty و auxin: نظرة عامة الكيمياء الحيوية والجزيئية. علم النبات. ايلسفير ايرلندا المحدودة.
14.   شيلدكنشت ، هـ. (1983). هرمونات ، هرمونات الإيقاعات اليومية الذاتية للنباتات المنظمة العليا ، العزلة ، التركيب ، التركيب ، والنشاط. Angewandte Chemie International Edition باللغة الإنجليزية ، 22 (9) ، 695-710.
15.   Ueda، M.، Takada، N.، & Yamamura، S. (2001). النهج الجزيئي للحركة nyctinastic من النبات التي تسيطر عليها على مدار الساعة البيولوجية. المجلة الدولية للعلوم الجزيئية ، 2 (4) ، 156-164.
16.   Wood، W. M. L. (1953). Therapyasty في زهور الزنبق والكروكوس. مجلة علم النبات التجريبي ، 4 (10) ، 65-77.