НАСТИАС: ВРСТЕ, КАРАКТЕРИСТИКЕ И ПРИМЕРИ - БИОЛОГИЈА - 2025

Тхе Настиес , настисмос или Настиц покрети су облик кретања биљака настале перцепције спољног стимуланса на неки начин, али где правац добијеног кретања независно од опажене стимулуса. Јављају се у готово свим биљним органима: лишћу, стабљици и гранама, цвећу, вилицама и коренима.

Међу механизмима које биљке морају да се прилагоде на окружење које их окружује су неки облици покрета који су, реверзибилно или неповратно, последица перцепције светлости, топлотних, хемијских, водених, тактилних, гравитационих подражаја, насталих као последица повреда биљоједа. када се храни, између осталог.

Месоједа биљка Дросера ротундифолиа (Извор: пикабаи.цом/)

Кретање у биљкама се традиционално класификује у две врсте: трописми и настије. Трописми, за разлику од настије, функционално су дефинисани као покрета или реакције раста биљних органа на физичке подражаје и директно су повезани са правцем у коме се опажају.

И настије и тропизми могу бити резултат кретања услед раста или промене тургора у ћелијама покретног органа, тако да би се неки покрети могли сматрати реверзибилним, а други неповратним, овисно о случају.

Цхарлес Дарвин у свом раду из године 1881. - Моћ кретања у биљкама - описао је покрете биљака који су последица промена у животној средини, посебно оних повезаних са тропским реакцијама. Међутим, механизме који стоје на основи ових покрета описали су различити аутори од тада па до данас.

Врсте

Биљка може примити велику разноликост подражаја на које може изазвати велики број реакција. Класификација различитих настичких покрета изведена је углавном на основу природе стимулуса, међутим, научни опис механизама одговора представља многе нејасноће.

Међу најпознатије врсте настија су:

• Ництинастиа : када се лишће неких врста махунарки у потпуности прошири током дана и ноћу се савије или затвори.
• Тхигмонастиа / Сеисмонастиа : покрети који настају услед подражаја директним физичким контактом у одређеним органима неке врсте.
• Термонастија : реверзибилни покрети зависни од топлотних колебања.
• Фотонастија : сматра се посебном врстом фототропизма; листови неких врста у условима високог светлосног интензитета могу се поредати паралелно са појавом светлости.
• Епинастија и хипонастија : то су фолијарни покрети које неке врсте имају у условима екстремне влаге у коренима или високе концентрације соли у земљишту. Епинастија има везе са претјераним растом аксаксијалне регије, док се хипонастија односи на раст абаксијалне регије листова.
• Хидронастиа : кретање одређених биљних органа које зависи од хидричних подражаја.
• Хемионастија : реакција на кретање повезана са градијентима концентрације неких хемијских супстанци. Неки аутори се више позивају на унутрашња кретања и пут сигнализације.
• Гравинастија / Геонастија : реверзибилно временско кретање неких биљака као одговор на гравитационе подражаје.

Функције и примери

Многи покрети настића зависе од постојања одређеног органа: пулвинуло. Пулвинуле су специјализовани моторички органи смештени у дну петељки једноставних листова, а петељке и листићи у сложеним листовима.

Анатомски гледано, они се састоје од централног цилиндра, окруженог слојевима коленхиме и моторне кортикалне зоне која има паренхимске ћелије подложне променама величине и облика.

Ћелије пулвинуларног кортекса које се мењају у величини и облику познате су као моторне ћелије, међу којима су и екстензорске и флексорске моторичке ћелије. Обично њихово кретање зависи од промене тургора услед уласка и / или изласка воде из протопласта.

Испод је кратак опис настија чији се случајеви могу сматрати класичним примерима.

Ництинастиас или "покрети спавања" биљака

У почетку су откривене у Мимоса пудици и веома су честе у махунаркама. Они имају везе са "ритмичким" кретањем лишћа, које се ноћу затвара и у потпуности се шири током дана. Највише су проучавани Албиззиа јулибриссим, А. лопхантха, Саманеа саман, Робиниа псеудоацациа и Пхасеолус цоццинеус.

Појава је добро позната код биљака и сматра се да има адаптивне разлоге: ширење лисних листова током дана омогућава снимање максималне светлосне енергије током излагања сунцу, док затварањем ноћу настоји да се избегне губитак калорија Важно је.

Када се лишће прошири, пулвинули се налазе у водоравном положају (дневном делу), а када су затворени, имају облик "У" (ноћни), или је то повезано са повећањем тургора у ћелијама екстензора током отварања и повећањем тургор у флексорским ћелијама током затварања.

Графички опис ництинастиц покрета (Цхарлес Дарвин, доктор наука, ФРС уз помоћ Францис Дарвин-а, путем Викимедиа Цоммонс)

Овакве промене тургора настају услед кретања воде која зависи од кретања јона попут К + и Цл-, малата и других аниона.

К + улази у моторне ћелије повећањем негативног набоја на унутрашњем лицу цитоплазматске мембране, што се постиже дејством АТПаза одговорних за избацивање протона из цитоплазме.

Губитак тургора настаје услед инактивације протонске пумпе, која деполарише мембрану и активира калијумске канале, промовишући излаз овог јона према апопласту.

Ови покрети зависе од деловања фоторецептора састављених од фитохрома, с обзиром на чињеницу да су експерименти показали да дуготрајно зрачење подстиче отварање листова.

Ництинастиц покрет има одређену "ритмичност", будући да биљке изложене сталном мраку представљају ове покрете свака 24 сата, тако да својеврсни "биолошки сат" мора учествовати у регулацији промене тургора у моторним ћелијама пулвинуле.

Тхигмонастиес или покрети додира

Један од најпопуларнијих одговора тигмонастике у литератури је онај који је представила месождерка биљка Дионаеа мусципула или „Венера флитрап“, где су инсекти заробљени у зглобним биљкама.

Када се инсект попне према вентралној површини листа и наиђе на три деликатне длачице које покрећу реакцију мотора, генерирају се међућелијски електрични сигнали и покреће диференцијално издужење ћелија у сваком листићу, што резултира затварањем. "Варате" за мање од секунде.

Диноаеа мусципула, летећа венера (Венус флитрап) (Извор: пикабаи.цом/)

Месо месо даје Д. мусципула довољно азота да преживи, тако да се ове биљке могу без проблема населити на тлима сиромашним овим минералима. Важно је напоменути да је овај покрет врло специфичан, што значи да стимуланси попут кишне капи или јаког ветра не покрећу затварање режњева.

Друга биљка месождерка, Дросера ротундифолиа, на површини својих модификованих листова има стотине мукозних шипки које привлаче пажњу стотина потенцијалног плена који бива заробљен у слузи „пипци“.

Сензорни пипци откривају присуство плена, а сусједни се пипци савијају према стимулисаном, формирајући замку у облику чаше која заробљава инсекта унутра.

Сматра се да је диференцијалан раст контролисан променама нивоа ауксина пошто додавање егзогених ауксина покреће затварање лишћа, а додавањем блокатора транспорта истог хормона, кретање се инхибира.

Мимоса пудица је такође главни јунак најбоље описаних тигмонастичких покрета. Додир једног од њених листића поспешује тренутно затварање сложених листова.

Сматра се да овај одговор на тактилне подражаје може послужити за застрашивање могућих предатора или као одбрамбени механизам који омогућава излагање њихових одбрамбених бодљи.

Савијање лишћа зависи од промене тургора. Пулвинули у овом случају губе тургор, тачније ћелије флексора се истежу као одговор на губитак волумена ћелија екстензора.

Мимоза пудица или „осетљива биљка“ (Извор: пикабаи.цом/)

До промене запремине долази услед избацивања сахарозе у пхлоем, који форсира осмотски транспорт воде и пасиван транспорт јона калијума и хлора.

У овом покрету се такође ствара електрохемијски градијент захваљујући учешћу протонских пумпи у мембрани (АТПазе). Међу осталим су укључени фактори раста, цитоскелет и актински филаменти.

Тхермонастиес

Детаљно је приказано у Цроцусовим цветовима и тулипанима. Настаје због различитог раста на супротним странама латица које реагују на топлотни подражај, а не због промене тургора. Разлика у одговору се јавља јер две стране органа имају оптимални раст на врло различитим температурама.

Цроцус цвеће (Извор: пикабаи.цом/)

Током овог покрета не долази до значајних промена у осмотским, пХ или пропусним вредностима протопласта. Примећена су и значајна повећања унутарћелијског ЦО2, што је чини се да је фактор који сензибилизира ткива на промене температуре.

Затворени тулипани (Извор: пикабаи.цом/)

То кретање је независно од интензитета светлости и строго зависи од повећања температуре. Конвенција између различитих аутора је да топлотна варијација мора бити између 0,2 ° Ц и 0,5 ° Ц да би се посматрало кретање цвећа. Пад температуре исте величине изазива његово затварање.

Референце

1. Азцон-Бието, Ј., и Талон, М. (2008). Основе физиологије биља (друго издање). Мадрид: Шпањолска МцГрав-Хилл.
2. Браам, Ј. (2005). У додиру: реакције биљака на механичке подражаје. Нови фитолог, 165, 373–389.
3. Браунер, Л. (1954). Трописми и настички покрети. Анну. Рев. Плант. Пхисиол. , 5, 163-182.
4. Бровн, АХ, Цхапман, ДК, и Лиу, СВВ (1974). Поређење епинастије лишћа изазвано без тежине или ротацијом клиностата. Биосциенце, 24 (9), 518–520.
5. Дубетз, С. (1969). Необичан фотонастизам изазван сушом у Пхасеолус вулгарис. Цанадиан Јоурнал оф Ботани, 47, 1640–1641.
6. Думаис, Ј., и Фортерре, И. (2012). „Динамика поврћа“: Улога воде у кретању биљака. Анну. Рев. Флуид Мецх. , 44, 453-478.
7. Енригхт, ЈТ (1982). Покрети спавања лишћа: У одбрану Дарвинове интерпретације. Оецологиа, 54 (2), 253–259.
8. Есмон, ЦА, Педмале, У. В, & Лисцум, Е. (2005). Биљни трописми: пружање снаге кретања седећем организму. Инт. Ј. Дев. Биол., 49, 665-674.
9. Фирн, РД, & Миерс, АБ (1989). Кретање биљака узроковано различитим растом - јединство различитости механизама? Еколошка и експериментална ботаника, 29, 47–55.
10. Гуо, К., Даи, Е., Хан, Кс., Ксие, С., Цхао, Е., и Цхен, З. (2015). Брзо насилно кретање биљака и биоинспирираних структура. ЈР Соц. Интерфејс, 12.
11. Хаиес, АБ и Липпинцотт, ЈА (1976). Раст и гравитациони одговор у развоју хипонастике листова. Америцан Јоурнал оф Ботани, 63 (4), 383–387.
12. Коуккари, ВЛ, и Хиллман, ВС (1968). Пулвини као фоторецептори у ефекту фитохрома на нктинастију у Албиззиа јулибриссину. Физиологија биљака, 43 (5), 698–704.
13. Сандалио, ЛМ, Родригуез-Серрано, М. и Ромеро-Пуертас, МЦ (2016). Листови епинастије и ауксин: Биохемијски и молекуларни преглед. Плант Сциенце. Елсевиер Иреланд Лтд.
14. Сцхилдкнецхт, Х. (1983). Тургорини, хормони ендогених дневних ритмова високо организованих биљака - детекција, изолација, структура, синтеза и активност. Ангевандте Цхемие Интернатионал Едитион на енглеском језику, 22 (9), 695–710.
15. Уеда, М., Такада, Н., и Иамамура, С. (2001). Молекуларни приступ нктинастичком покрету биљке контролисан биолошким сатом. Међународни часопис за молекуларне науке, 2 (4), 156–164.
16. Воод, ВМЛ (1953). Термонастика у цвету тулипана и крокуса. Часопис за експерименталну ботанику, 4 (10), 65–77.