Με την πρώτη ματιά, ο κόσμος των φυτών φαίνεται να είναι ακίνητος. Αλλά μετά από παρατήρηση, μπορεί κανείς να δει ότι αυτό δεν είναι απολύτως αλήθεια. Η κίνηση των φυτών είναι πολύ αργή. Μεγαλώνουν και αυτό αποδεικνύει ότι κάνουν ορισμένες κινήσεις ανάπτυξης. Εάν φυτέψετε ένα σπόρο φασολιού στο έδαφος, υπό ευνοϊκές συνθήκες, αρχίζει να αναπτύσσεται, τρυπώντας το έδαφος, βγάζοντας δύο κοτυληδόνες. Υπό την επίδραση της θερμότητας και του φωτός, αρχίζουν να πρασινίζουν και να κινούνται προς τα πάνω. Μέσα σε δύο μήνες, οι καρποί εμφανίζονται στο φυτό.
Ρυθμός ανάπτυξης φυτών
Για να παρατηρήσετε την κίνηση, μπορείτε να τραβήξετε ένα ειδικό βίντεο. Ως αποτέλεσμα, αυτό που συμβαίνει κατά τη διάρκεια της ημέρας μπορεί να παρατηρηθεί σε λίγα δευτερόλεπτα. Οι κινήσεις ανάπτυξης των φυτών επιταχύνονται εκατοντάδες φορές: μπροστά στα μάτια μας, τα λάχανα διασχίζουν το έδαφος, οι μπουμπούκια ανθίζουν στα δέντρα, οι μπουμπούκια των ανθέων διογκώνονται και ανθίζουν. Στην πραγματικότητα, το μπαμπού μεγαλώνει πολύ γρήγορα - μέσαλεπτό επί 0,6 χλστ. Ορισμένα μυκητιακά καρποφόρα σώματα έχουν ακόμη υψηλότερο ρυθμό ανάπτυξης. Το Dictiophore αυξάνεται σε μέγεθος κατά 5 mm σε μόλις ένα λεπτό. Τα κατώτερα φυτά έχουν την υψηλότερη κινητικότητα - αυτά είναι τα φύκια και οι μύκητες. Για παράδειγμα, τα χλαμυδομόνα (φύκια) μπορούν να μετακινηθούν γρήγορα στο ενυδρείο με τη βοήθεια μαστιγίων στην ηλιόλουστη πλευρά. Κινούνται επίσης πολλά ζωοσπόρια, τα οποία χρησιμεύουν για αναπαραγωγή (σε φύκια και μύκητες). Αλλά πίσω στα πιο σύνθετα φυτά. Τα ανθοφόρα φυτά κάνουν διάφορες κινήσεις που σχετίζονται με τη διαδικασία ανάπτυξης. Είναι δύο τύπων - αυτοί είναι τροπισμοί και ναστία.
Tropisms
Τροπισμοί ονομάζονται μονόδρομες κινήσεις που αντιδρούν σε οποιουσδήποτε ερεθιστικούς παράγοντες: φως, χημικές ουσίες, βαρύτητα. Εάν τοποθετήσετε σπορόφυτα από κόκκους κριθαριού ή βρώμης στο περβάζι, μετά από λίγο θα στραφούν όλα προς το δρόμο. Αυτή η κίνηση των φυτών προς το φως ονομάζεται φωτοτροπισμός. Τα φυτά χρησιμοποιούν καλύτερα την ηλιακή ενέργεια.
Πολλοί άνθρωποι έχουν μια ερώτηση: γιατί το στέλεχος τεντώνεται και η ρίζα μεγαλώνει προς τα κάτω; Τέτοια παραδείγματα κίνησης φυτών ονομάζονται γεωτροπισμός. Σε αυτή την περίπτωση, το στέλεχος και η ρίζα αντιδρούν διαφορετικά στη βαρύτητα. Η κίνηση κατευθύνεται σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Το στέλεχος τεντώνεται προς τα πάνω, προς την αντίθετη κατεύθυνση από τη δράση της βαρύτητας - αυτός είναι αρνητικός γεωτροπισμός. Η ρίζα συμπεριφέρεται διαφορετικά, αναπτύσσεται προς την κατεύθυνση των κινήσεων της βαρύτητας - αυτός είναι ο θετικός γεωτροπισμός. Όλοι οι τροπισμοί χωρίζονται σεθετικά και αρνητικά.
Για παράδειγμα, ένας σωλήνας γύρης φυτρώνει σε έναν κόκκο γύρης. Σε ένα φυτό του είδους του, η ανάπτυξη πηγαίνει κατευθείαν και φτάνει στο ωάριο, αυτό το φαινόμενο ονομάζεται θετικός χημειοτροπισμός. Εάν ένας κόκκος γύρης πέσει σε ένα λουλούδι διαφορετικού είδους, τότε ο σωλήνας κάμπτεται κατά την ανάπτυξη, δεν αναπτύσσεται ευθεία, αυτή η διαδικασία εμποδίζει τη γονιμοποίηση του αυγού. Γίνεται προφανές ότι οι ουσίες που απομονώνονται από το γουδοχέρι προκαλούν θετικό χημειοτροπισμό στα φυτά του είδους τους και αρνητικό χημειοτροπισμό στα ξένα είδη.
Ανακάλυψη του Δαρβίνου
Τώρα είναι σαφές ότι οι τροπισμοί παίζουν μεγάλο ρόλο στη διαδικασία της κίνησης των φυτών. Ο πρώτος που μελέτησε τα αίτια που προκαλούν τον τροπισμό ήταν ο μεγάλος Άγγλος Κάρολος Δαρβίνος. Ήταν αυτός που διαπίστωσε ότι ο ερεθισμός γίνεται αντιληπτός στο σημείο ανάπτυξης, ενώ η κάμψη γίνεται αντιληπτή κάτω, στις ζώνες τάνυσης των κυττάρων. Ο επιστήμονας πρότεινε ότι στο σημείο ανάπτυξης, προκύπτει μια ουσία που ρέει στη ζώνη τάσης και εκεί συμβαίνει η κάμψη. Οι σύγχρονοι του Δαρβίνου δεν κατάλαβαν και δεν αποδέχτηκαν αυτή την καινοτόμο ιδέα του. Μόνο τον εικοστό αιώνα, οι επιστήμονες απέδειξαν εμπειρικά την ορθότητα της ανακάλυψης. Αποδείχθηκε ότι στους κώνους ανάπτυξης (στο στέλεχος και τη ρίζα) σχηματίζεται μια ορισμένη ορμόνη ετεροαυξίνη, διαφορετικά - βήτα-ινδολεϊκό οργανικό οξύ. Ο φωτισμός επηρεάζει την κατανομή αυτής της ουσίας. Υπάρχει λιγότερη ετεροοξίνη στη σκιερή πλευρά και περισσότερη στην ηλιόλουστη πλευρά. Η ορμόνη επιταχύνει το μεταβολισμό και ως εκ τούτου η πλευρά της σκιάς τείνει να κάμπτεται προς το φως.
Nastia
Ας γνωρίσουμε άλλα χαρακτηριστικά του κινήματοςφυτά που ονομάζονται nastia. Αυτές οι κινήσεις συνδέονται με διάχυτες επιπτώσεις των περιβαλλοντικών συνθηκών. Η Nastia, με τη σειρά της, μπορεί να είναι θετική και αρνητική.
Οι ταξιανθίες πικραλίδας (καλάθια) ανοίγουν σε έντονο φως και κλείνουν το σούρουπο, σε κακό φως. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται φωτονασία. Στον αρωματικό καπνό συμβαίνει το αντίθετο: όταν το φως μειώνεται, τα άνθη αρχίζουν να ανοίγουν. Εδώ μπαίνει στο παιχνίδι η αρνητική πτυχή της φωτονστίας.
Όταν η θερμοκρασία του αέρα πέφτει, τα άνθη του σαφράν κλείνουν - αυτή είναι μια εκδήλωση της θερμοναστίας. Η Nastia έχει βασικά επίσης ανομοιόμορφη ανάπτυξη. Με έντονη ανάπτυξη των άνω πλευρών των πετάλων, εμφανίζεται άνοιγμα και εάν οι κάτω πλευρές έχουν μεγαλύτερη αντοχή, το λουλούδι κλείνει.
Συσπαστικές κινήσεις
Σε ορισμένα είδη, η κίνηση των μερών των φυτών είναι ταχύτερη από την ανάπτυξη. Για παράδειγμα, οι συσταλτικές κινήσεις συμβαίνουν στην οξάλη ή τη ντροπαλή μιμόζα.
Η μιμόζα Shamey φύεται στην Ινδία. Διπλώνει αμέσως τα φύλλα της αν την αγγίξουν. Το Oxalis φύεται στα δάση μας, λέγεται και λαγό λάχανο. Πίσω στο 1871, ο καθηγητής Batalin παρατήρησε τις εκπληκτικές ιδιότητες αυτού του φυτού. Μια μέρα, επιστρέφοντας από μια βόλτα στο δάσος, ο επιστήμονας μάζεψε ένα μάτσο ξινό. Όταν κουνήθηκε κατά μήκος του λιθόστρωτου πεζοδρομίου (οδηγούσε μια καμπίνα), τα φύλλα του φυτού διπλώθηκαν. Έτσι ο καθηγητής ενδιαφέρθηκε για αυτό το φαινόμενο και ανακαλύφθηκε μια νέα ιδιότητα: υπό την επίδραση ερεθιστικών ουσιών, το φυτό διπλώνει τα φύλλα του.
Το βράδυ διπλώνουν και τα ξινά φύλλα και μέσασυννεφιασμένος καιρός συμβαίνει νωρίτερα. Σε έντονο ηλιακό φως, εμφανίζεται η ίδια αντίδραση, αλλά το άνοιγμα των φύλλων μετά από αυτό αποκαθίσταται μετά από περίπου 40-50 λεπτά.
Μηχανισμός κίνησης
Πώς λοιπόν τα φύλλα της οξάλης και της ντροπιαστικής μιμόζας κάνουν συσταλτικές κινήσεις; Αυτός ο μηχανισμός σχετίζεται με μια συσταλτική πρωτεΐνη που τίθεται σε δράση όταν διεγείρεται. Με τη μείωση των πρωτεϊνών ξοδεύεται η ενέργεια που παράγεται στη διαδικασία της αναπνοής. Συσσωρεύεται στο φυτό με τη μορφή ATP (αδενοσινοτριφωσφορικό οξύ). Όταν ερεθίζεται, το ATP αποσυντίθεται, ο δεσμός με τις συσταλτικές πρωτεΐνες διασπάται και η ενέργεια που περιέχεται στο ATP απελευθερώνεται. Ως αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας, τα φύλλα διπλώνονται. Μόνο μετά από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα, σχηματίζεται ξανά ATP, αυτό οφείλεται στη διαδικασία της αναπνοής. Και μόνο τότε μπορούν να ανοίξουν ξανά τα φύλλα.
Ανακαλύψαμε ποιες κινήσεις κάνουν τα φυτά (μιμόζα και οξάλη) ως απάντηση σε ερεθιστικούς παράγοντες. Αξίζει να σημειωθεί ότι η μείωση δεν συμβαίνει μόνο με αλλαγές στο περιβάλλον, αυτό οφείλεται και σε εσωτερικούς παράγοντες (η διαδικασία της αναπνοής). Το Oxalis διπλώνει τα φύλλα του μετά το σκοτάδι, αλλά δεν αρχίζει να τα ανοίγει με την ανατολή του ηλίου, αλλά τη νύχτα, όταν συγκεντρώνεται επαρκής ποσότητα ATP στα κύτταρα και αποκαθίσταται η επικοινωνία με συσταλτικές πρωτεΐνες.
Λειτουργίες
Η κίνηση των φυτών που δίνεται στο παράδειγμα έχει τα δικά της χαρακτηριστικά. Η παρατήρηση της οξάλης στη φύση έφερε κάποιες εκπλήξεις. Σε ένα ξέφωτο με μια μάζα φυτών αυτού του είδους, όταν όλοιφυτά, τα φύλλα είναι ανοιχτά, υπήρχαν δείγματα με κλειστά φύλλα. Όπως αποδείχθηκε, αυτά τα φυτά άνθισαν εκείνη την εποχή (αν και το καλοκαίρι τα λουλούδια έχουν μια απεριόριστη εμφάνιση). Όταν ανθίζει, το oxalis ξοδεύει πολλές ουσίες για να σχηματίσει λουλούδια, απλά δεν έχει αρκετή ενέργεια για να ανοίξει τα φύλλα.
Αν συγκρίνουμε ζώα και φυτά, αξίζει να σημειωθεί ότι οι συσταλτικές κινήσεις σε αυτά επηρεάζονται από τους ίδιους λόγους. Υπάρχουν παρόμοιες αντιδράσεις στο ερέθισμα, ενώ υπάρχει μια λανθάνουσα περίοδος ερεθισμού. Σε οξύ, είναι 0,1 s. Σε μιμόζα με παρατεταμένο ερεθισμό, είναι 0,14 δευτ.
Αντίδραση στο άγγιγμα
Λαμβάνοντας υπόψη τις κινήσεις των φυτών, αξίζει να σημειωθεί ότι υπάρχουν περιπτώσεις που μπορούν να αλλάξουν την τάση των ιστών όταν αγγίζονται. Το γνωστό τρελό αγγούρι στην ώριμη του κατάσταση, όταν ερεθιστεί, μπορεί να φτύσει τους σπόρους. Η ώθηση του εσωτερικού ιστού του περικαρπίου αυξάνεται άνισα με την απώλεια νερού ή με την πίεση και το έμβρυο ανοίγει αμέσως. Μια παρόμοια εικόνα εμφανίζεται όταν αγγίζετε ένα ευαίσθητο φυτό. Είναι πιθανό στις nastias να κυριαρχούν όχι η ανάπτυξη, αλλά οι συσταλτικές κινήσεις, αλλά οι επιστήμονες εξακολουθούν να το διερευνούν αυτό.
Γενική ταξινόμηση των μετακινήσεων των φυτών
Οι κινήσεις των φυτών ταξινομούνται γενικά από τους επιστήμονες ως εξής:
- Κίνηση του κυτταροπλάσματος και των οργανιδίων - ενδοκυτταρικές κινήσεις.
- Μετακίνηση κυττάρων με χρήση ειδικών μαστιγίων.
- Ανάπτυξη με βάση την επιμήκυνση των αυξητικών κυττάρων - περιλαμβάνει επιμήκυνση ριζών, βλαστών, αξονικών οργάνων, ανάπτυξης φύλλων.
- Ανάπτυξη τριχών ριζών, σωλήνων γύρης, πρωτονέμωμα βρύου, δηλαδή ανάπτυξη κορυφής.
- Στοματικές κινήσεις - turgor αντίστροφες κινήσεις.
Οι κινήσεις και οι κινήσεις του κυτταροπλάσματος είναι εγγενείς τόσο στα φυτικά όσο και στα ζωικά κύτταρα. Οι υπόλοιποι τύποι ανήκουν αποκλειστικά σε φυτά.
Κίνηση ζώων
Έχουμε εξετάσει τις βασικές κινήσεις των φυτών. Πώς κινούνται τα ζώα και ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ αυτών των διαδικασιών σε ζώα και φυτά;
Όλα τα είδη ζώων έχουν την ικανότητα να κινούνται στο διάστημα, σε αντίθεση με τα φυτά. Εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το περιβάλλον. Οι οργανισμοί μπορούν να κινούνται υπόγεια, στην επιφάνεια, στο νερό, στον αέρα κ.λπ. Πολλοί έχουν την ικανότητα να κινούνται με πολλούς τρόπους παρόμοιους με τους ανθρώπους. Όλα εξαρτώνται από διάφορους παράγοντες: τη δομή του σκελετού, την παρουσία των άκρων, το σχήμα τους και πολλά άλλα. Η κίνηση των ζώων χωρίζεται σε διάφορους τύπους, οι κυριότεροι περιλαμβάνουν τους εξής:
- Amebic. Μια τέτοια κίνηση είναι χαρακτηριστική για τις αμοιβάδες - οργανισμούς με το ίδιο όνομα. Το σώμα τέτοιων οργανισμών είναι μονοκύτταρο, κινείται με τη βοήθεια ψευδόποδων - ειδικές εκβολές.
- Το πιο απλό. Παρόμοια με την αμοιβαδική κίνηση. Οι απλούστεροι μονοκύτταροι οργανισμοί κινούνται με τη βοήθεια περιστροφικών, ταλαντωτικών κινήσεων που μοιάζουν με κύμα γύρω από το σώμα τους.
- Αντιδραστικό. Αυτός ο τύπος κίνησης χαρακτηρίζει και τους πιο απλούς οργανισμούς. Σε αυτή την περίπτωση, η κίνηση προς τα εμπρός συμβαίνει λόγω της απελευθέρωσης ειδικής βλέννας, η οποία ωθεί το σώμα.
- Μυϊκή. Το πιο τέλειο είδος κίνησης, που είναι χαρακτηριστικό όλων των πολυκύτταρων οργανισμών. Αυτό περιλαμβάνει επίσης τον άνθρωπο - το υψηλότερο δημιούργημα της φύσης.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της κίνησης των φυτών και της κίνησης των ζώων
Κάθε ζώο στην κίνησή του επιδιώκει κάποιο στόχο - αυτός είναι η αναζήτηση τροφής, η αλλαγή τόπου, η προστασία από επιθέσεις, η αναπαραγωγή και πολλά άλλα. Η κύρια ιδιότητα κάθε κίνησης είναι η κίνηση ολόκληρου του οργανισμού. Με άλλα λόγια, το ζώο κινείται με όλο του το σώμα. Αυτή είναι η κύρια απάντηση στο ερώτημα πώς διαφέρουν οι κινήσεις των φυτών από τις κινήσεις των ζώων.
Η συντριπτική πλειονότητα των φυτών έχει μια συνδεδεμένη ύπαρξη. Το ριζικό σύστημα είναι απαραίτητο μέρος για αυτό, βρίσκεται ακίνητο σε ένα συγκεκριμένο μέρος. Εάν το φυτό διαχωριστεί από τη ρίζα, απλά θα πεθάνει. Τα φυτά δεν μπορούν να κινηθούν ανεξάρτητα στο διάστημα.
Πολλά φυτά μπορούν να κάνουν οποιεσδήποτε συσταλτικές κινήσεις, όπως περιγράφεται παραπάνω. Είναι σε θέση να ανοίγουν πέταλα, να διπλώνουν τα φύλλα όταν ερεθίζονται, ακόμη και να πιάνουν έντομα (μυγοπαγίδα). Αλλά όλες αυτές οι κινήσεις συμβαίνουν σε ένα συγκεκριμένο μέρος όπου αναπτύσσεται αυτό το φυτό.
Συμπεράσματα
Οι κινήσεις των φυτών διαφέρουν από πολλές απόψεις από τις κινήσεις των ζώων, αλλά εξακολουθούν να υπάρχουν. Η ανάπτυξη των φυτών είναι μια ξεκάθαρη επιβεβαίωση αυτού. Οι κύριες διαφορές μεταξύ τους είναι οι εξής:
- Το φυτό βρίσκεται σε ένα μέρος, στις περισσότερες περιπτώσεις έχει ρίζα. Κάθε είδος ζώου μπορεί να κινείται στο διάστημα με διάφορους τρόπους.
- Σε τουςοι κινήσεις των ζώων έχουν πάντα συγκεκριμένο σκοπό.
- Το ζώο κινείται με ολόκληρο το σώμα του, εξ ολοκλήρου. Το φυτό μπορεί να κινείται από τα ξεχωριστά μέρη του.
Η κίνηση είναι ζωή, όλοι γνωρίζουν αυτό το ρητό. Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί στον πλανήτη μας είναι ικανοί να κινούνται, ακόμα κι αν έχουν κάποιες διαφορές.
