CO JE TO HYDROTROPISMUS? MECHANISMUS A VÝZNAM - BIOLOGIE - 2025

Hidrotropismo je odpovědí růst rostlin na koncentraci vody; odpověď může být kladná nebo záporná. Například kořeny jsou pozitivně hydrotropní, protože k růstu kořenů rostlin dochází směrem k vyšší úrovni relativní vlhkosti. Rostlina je schopna to detekovat v kořenovém víčku a poté vysílat signály do protáhlé části kořene.

Pozitivní hydrotropismus je takový, u kterého má organismus tendenci růst směrem k vlhkosti, zatímco negativní hydrotropismus je, když organismus od něj roste.

Obrázek byl obnoven z slideshare.net.

Hydrotropismus je forma tropismu (je to orientační odpověď organismu na stimul) charakterizovaná růstovou nebo pohybovou reakcí buňky nebo organismu na vlhkost nebo vodu.

Mechanismus hydrotropismu

Třída rostlinných hormonů zvaná auxiny koordinuje tento proces růstu kořenů.

Auxiny hrají klíčovou roli v ohýbání kořenů rostlin směrem k vodě, protože způsobují, že jedna strana kořene roste rychleji než druhá a tím i ohýbání kořene.

Proces hydrotropismu je iniciován kořenovým uzávěrem zachycujícím vodu a vysíláním signál do podlouhlé části kořene.

Hydrotropismus je obtížné pozorovat v podzemních kořenech, protože kořeny nejsou snadno pozorovatelné.

Voda se v půdě snadno pohybuje a obsah vody v půdě se neustále mění, takže žádný gradient v půdní vlhkosti není stabilní.

Proč je hydrotropismus tak důležitý pro rostliny?

Kořeny rostou do vody

Tato schopnost ohýbat a růst kořene směrem k gradientu vlhkosti, který poskytuje hydrotropismus, je nezbytná, protože rostliny potřebují vodu k růstu. Voda spolu s rozpustnými minerálními živinami je absorbována kořenovými chloupky.

Ve vaskulárních rostlinách se voda a minerály transportují do všech částí rostliny pomocí transportního systému zvaného xylem.

Druhý transportní systém ve vaskulárních rostlinách se nazývá femem. Floem také nese vodu, nikoli s rozpustnými minerály, ale hlavně s rozpustnými organickými živinami.

To má biologický význam, protože hydrotropismus pomáhá zvyšovat účinnost rostliny v jejím ekosystému.

Mylné představy o hydrotropismu

Hydrotropismus a růst kořenů ve vlhkých oblastech

Větší růst kořenů ve vlhkých půdních oblastech než v suchých půdních oblastech obvykle není výsledkem hydrotropismu.

Hydrotropismus vyžaduje, aby se kořen ohnul ze sušičky na vlhkou část půdy. Kořeny vyžadují růst vody, takže kořeny, které se vyskytují ve vlhké půdě, porostou a větví mnohem více než kořeny v suché půdě.

Absorbce vody

Kořeny nemohou cítit vodu uvnitř neporušených trubek hydrotropismem a musí rozbít trubky, aby získaly vodu.

Vzdálenost potřebná k absorpci vody

Kořeny nemohou hydrotropismem cítit vodu několik stop od sebe a růst směrem k ní.

V nejlepším případě hydrotropismus pravděpodobně funguje na vzdálenost několika milimetrů.

Hydrotropismové studie

Výzkum hydrotropismu byl primárně laboratorním jevem pro kořeny pěstované ve vlhkém vzduchu a nikoli v půdě. Jeho ekologický význam v kořenech pěstovaných v půdě není jasný. Nedávná identifikace mutantní rostliny postrádající hydrotropní odpověď pomohla objasnit její roli v přírodě.

Hydrotropismus může být důležitý pro rostliny pěstované ve vesmíru, kde může umožnit kořenům orientovat se v prostředí mikrogravitace. Ve skutečnosti tato odpověď na růst rostlin není snadné studovat. Experimenty, jak již bylo zmíněno, se provádějí v laboratořích, nikoli v přirozeném prostředí.

Stále více se však dozví o složité povaze tohoto procesu růstu rostlin.

Nejoblíbenějšími rostlinami pro studium tohoto účinku jsou: hrachová rostlina (Pisum sativum), kukuřice (Zea mays) a kyselá thale (Arabidopsis thaliana).

Změnit směr vektoru gravitace

Dalším přístupem ke studiu hydrotropismu je použití nástrojů ke změně směru vektoru gravitace přijatého rostlinami.

Směr růstu kořenů je směrem k vodě

Ačkoli není možné eliminovat vliv gravitace na Zemi, existují stroje, které rotují rostliny kolem osy nebo v některých případech ve třech rozměrech, aby se neutralizovaly účinky gravitace, které se nazývají polohovací stroje. náhodný.

Ve skutečnosti byl hydrotropismus v kořenech nejzřetelnější, když byly rostliny hrachu a okurky pěstovány v jednom z těchto strojů.

Mikrogravitace

Ještě zajímavější přístup ke studiu je využití podmínek mikrogravitace přítomných během kosmického letu.

Myšlenka je taková, že v nepřítomnosti významných gravitačních sil jsou převažující gravitropické reakce kořenů účinně negovány, takže další kořenové tropisy (jako je hydrotropismus) se stanou zřetelnějšími, nad gravitropismy. Jedná se o spřádání nebo rostoucí pohyb rostliny nebo houby v reakci na gravitaci.

Další obtíže

Další překážkou studia hydrotropismu je obtížnost vytvoření systému, ve kterém je reprodukovatelný gradient vlhkosti.

Klasické německé botanické metody, také používané Darwiny, zahrnovaly umisťování semen do zavěšeného válce vlhkých pilin, což mělo za následek, že kořeny nejprve rostly dolů, ale poté rostly zpět do vlhkého substrátu.

Je pozoruhodné, že jedním z méně známých tropisů je hydrotropismus, řízený růst v reakci na gradienty vody nebo vlhkosti.

Ačkoli hydrotropismus byl zkoumán v kořenech rostlin německými botaniky 19. století a Darwiny, existence tohoto tropismu byla zpochybňována až v posledních letech.

Tyto procesy je třeba dále zkoumat. Každá vědecká studie zlepší porozumění těmto složitým mechanismům.

Reference

1. Hershey, D. (1992). "Je hydrotropismus mokrý?" Vědecké aktivity. 29 (2): 20–24.
2. Kiss, J. (2007). „Kde je voda? Hydrotropismus v rostlinách “. Obnoveno z ncbi.nlm.nih.gov.
3. Redakční tým průvodce rostlinami a květinami. (2012). "Hydrotropismus". Obnoveno z plant-and-flower-guide.com.
4. Miyazawa, Y., Yamazaki, T., Moriwaki, T. a Takahashi, J. (2011). "Hydrotropismus". Pokroky v botanickém výzkumu. Obnoveno z sciposedirect.com.
5. Tým editorů biologie online. (2016). "Hydrotropismus". Obnoveno z biology-online.org.
6. Takahashi, N., Yamazaki, Y., Kobayashi, A., Higashitani, A., a Takahashi, H. (2003). „Hydrotropismus interaguje s gravitropisem degradací amyloplastů v sazenicích kořenů Arabidopsis a ředkviček“. Plant Physiol. 132 (2): 805–810.
7. Tým editorů slovníku. (2002). "Hydrotropismus". Načteno ze slovníku.com.