Сухоземни растения са здраво фиксирани в почвата с техните коренова система и затова се считат обикновено като абсолютно фиксиран в пространството. Тази гледна точка не е съвсем точна, тъй като всички растения са способни да забавят движението (тропизъм), необходими за адаптиране на ориентацията на телата им с такива външни фактори като светлина и тежестта. Освен това, някои растения правят няколко бързи периодични сънни движения - поставят своите листа или цветни венчелистчета (виж глава 12 ..). Само няколко необичайни растения притежават по-осезаемо "impellent способност» ( «мощност на движение» - израз на Чарлз Дарвин) и реагират бързо-движещи се към различни външни фактори, включително светлина, химични вещества, едно докосване, повреждане или механични вибрации. Тези необичайни форми на поведение загриженост сгъване на листа в срамежлива мимоза ( «чувствителна завод"), движение в различни насекомоядни растения и усукване на къси мустаци на много лиани. Функции на тези движения толкова разнообразни, колкото причината за техните стимули. Бързи движения на мимоза могат да бъдат използвани за защита от насекоми и други животни. Движение на насекомоядни растения им помогне да улови насекоми, които да служат като допълнителна храна за тези основно автотрофните организми. Усукване на антени около пълзящи твърди предмети като осигурява механична подкрепа и по този начин позволява на растенията да се постигне значителна височина без много подкрепа стъбло. Антени понякога също се инхибира растежа на съседните конкурентни видове, като по този начин повишаване на растения способност да оцелеят в една висока "близост".
Бързи движението на растения привлякоха вниманието повече преди две хилядолетия и сега, докато продължават да предизвикват интерес сред изследователите. Проучване на движенията, характерни за растенията, е помогнал да се отвори много нови аспекти на тяхната физиология. Например, изследователски изкривявания fototropicheskih доведоха до първите предположения за съществуването на хормони на растежа. Niktinasticheskie движения на листата предполагат, за първи път, че организми притежават вътрешен часовник, както и модерни творби ни помагат да разберем взаимодействия между тези часове и светлина в биологичните процеси, свързани с времето. Експерименти с растения tigmonasticheskimi (чувствителен на допир) показват, че електрически jaala размножителен на сигнала в растението, са, както при животни, важно средство за комуникация между различните клетки в тялото. В тази глава ще разгледаме някои от детайлите на тези аспекти на физиологията на зелени растения.
Бързи движения листа ЧУВСТВИТЕЛНИ РАСТЕНИЯ срамежлива мимоза
Листата на срамежлива мимоза, както и при Samanea, правят кръгово движение Cadenet niktinasticheskie. Но те също могат да се движат много бързо в отговор на механични, термични, химични и електрически стимули. Няколко секунди след контакт с дръжки на листа намалиха и сгънатите листовки (13.1). Тази бърза реакция, изискващи висока степен на координация, поради превръщането на механично стимулиране възприема от сензорните клетки на стъблото, в електрически сигнал. Това вероятно сигнално мембраната деполяризация - разпространява бързо върху плата, докато се стигне до мотора лист подложки на клетки, които веднага се променят обема си, а това води до движение на листа или листовки.
Посадъчен електрически сигнал може да се измери като се използват две стъклени електроди, напълнени с физиологичен разтвор, един от които е поставен на стъбло, а другият - към почвата, обграждаща корените, или върху стената на съда за растението. Сигналът е кратко изместване на потенциалната разлика между електродите (13.2). Това се предава чрез резници от мимоза скорост от около 2 cm / сек и около 5 пъти по-бързи лист месоядни растение Dionaea (Венерина мухоловка). Скоростта на предаване се увеличава в 3 пъти чрез повишаване на температурата на всеки 10 °, което показва участието на химични реакции. При отстраняване флоема забавя разпространението на сигнали; после мина през клетките на флоема. Сигналът не може да преодолее бариерата от мъртви клетки; Това означава, че вероятно не е свързана с разпространението на водоразтворими хормони.
Докато външните електроди и позволяват да се установи, че в растенията за комуникация между клетките се използват електрически сигнали, те не дават признаци на механизмите за трансфер или са включени в клетката. С вътреклетъчни микроелектроди (вж. 7.8) е в състояние да покаже, че определени клетки в флоема и protoksileme мимози са "възбудими" (13.3). Техният потенциал покой, т.е.. Е. трансмембранен потенциал на възбуждане, значително по-отрицателна от околните клетки. Когато, поради електрическо или химично стимулиране на потенциал (т. Е. електроотрицателност вътрешността на мембраната) се редуцира до известна "праг" ниво, клетката дава "освобождаване". Всички стимули са по-силни праг, предизвика идентична реакция ( "всичко или нищо"), състояща се от деполяризацията на нула или дори до положителен ниво с последващо бързо връщане на почивка потенциал. Възбудими клетки в растителна тъкан винаги са свързани plasmodesmata, които, както изглежда, и предава електрически сигнали. Посадъчен сигнал, наречен потенциал на действие, подобен на акционни потенциали в нервната тъкан, с единствената разлика, че не химически предавател не е намерена в растения. Ацетилхолин, който предава сигнала от една клетка към друга в нервната тъкан е в растенията, но няма убедителни доказателства в подкрепа на това и участва в предаването на вътреклетъчните сигнали.
Възпаление на опашка мимоза леко докосване или вода капка обърна потенциала на действие, ограниченият обхват на този лист. Но ако за стимулиране изгаряне на листата или повреда, други листа са включени; такива стимули не са само потенциални действия, но също така нареченият промяна на потенциала. Този потенциал е очевидно предава химикал, който се разпространява дървесна тъкан преминава през лист възглавница и нарежда далеч нейна страна на нов потенциал за действие. Последно предава на възбудимите клетки и флоем protoksi- бени проблеми, докато достигне до другите лист подложки, които след това са характерните промени в тургора, което води до сгъване на листа. В зависимост от силата на първоначалната промяна на дразнене (въпрос на градуса) потенциал отново да преминават през лист малка възглавница и стимулира още една потенциална на действие на момента му страна. По този начин, се променя потенциал координира движението на различни листа от растението, вълнуващи потенциали, предавани от някои области на тъкан.
Очевидно е, че при мимоза движение на телата се определя изцяло от промени тургор. Намаляването на количеството на някои моторни клетки придружава разпределението на тези К + йони и tanninopodobnyh вещества в извънклетъчното пространство. Такава промяна поради Смята се, бързото увеличение пропускливостта на мембраната, последвано от електрически сигнали, които могат да бъдат открити от микроелектроди. Външно сходство между този процес и намаляване на мускулна при животни показват наличието на общи и вътрешни функции, като например участие на контрактилните протеини тип актомиози-нова; но няма убедителни доказателства в подкрепа на хипотезата за съществуването на подобен механизъм или да го опровергава.
Някои изследователи подчертават значението на танини за движения мимоза. Тази хетерогенна група от кондензирани фенолни съединения могат да образуват комплекси с двата протеина и неорганични йони. Танините денатурират протеини и могат да повредят клетки, но не предизвикват вредни ефекти, докато те са изолирани в мембрана торбички вакуоли. Очевидно е, че много от тях, особено в областта на растителната вакуоли, способни tigmonasticheskim движения (13.4). По време на такива движения на танин в вакуоли агрегати се разпадат, танини и някои очевидно отличава чрез мембранни клетки мотор. След това те дифундират в gida- tody (пори) в подложки листа епидермиса. Тъй като танини имат стипчив вкус и действат като избор естествени репеленти, дъбилни вещества при шофиране лист може да помогне за защита на растенията от насекоми.
Свързани статии