Na pierwszy rzut oka świat roślin wydaje się być nieruchomy. Ale po obserwacji widać, że nie jest to do końca prawdą. Ruch roślin jest bardzo powolny. Rosną, a to dowodzi, że wykonują pewne ruchy wzrostowe. Jeśli posadzisz w glebie ziarno fasoli, w sprzyjających warunkach zacznie ono rosnąć, przewiercając glebę, wypuszczając dwa liścienie. Pod wpływem ciepła i światła zaczynają zielenieć i przesuwać się w górę. W ciągu dwóch miesięcy na roślinie pojawiają się owoce.
Tempo wzrostu roślin
Aby zauważyć ruch, możesz nagrać specjalny film. Dzięki temu to, co dzieje się w ciągu dnia, można zaobserwować w kilka sekund. Ruchy wzrostowe roślin są setki razy przyspieszane: na naszych oczach kiełki przebijają się przez glebę, pąki kwitną na drzewach, pąki kwiatowe pęcznieją i kwitną. W rzeczywistości bambus rośnie bardzo szybko - wminuta o 0,6 mm. Niektóre owocniki grzybów mają jeszcze większe tempo wzrostu. Dyktiofor powiększa się o 5 mm w ciągu zaledwie jednej minuty. Największą ruchliwość mają rośliny niższe – są to glony i grzyby. Na przykład chlamydomony (algi) mogą szybko przemieszczać się w akwarium za pomocą wici na nasłonecznioną stronę. Przenosi się również wiele zoospor, które służą do rozmnażania (w glonach i grzybach). Wróćmy jednak do bardziej złożonych roślin. Rośliny kwitnące wykonują różne ruchy związane z procesem wzrostu. Są dwojakiego rodzaju - są to tropizmy i nastia.
Tropizmy
Tropizmy to ruchy jednokierunkowe, które reagują na wszelkie irytujące czynniki: światło, chemikalia, grawitację. Jeśli na parapecie położysz sadzonki ziaren jęczmienia lub owsa, po chwili wszystkie zwrócą się w stronę ulicy. Ten ruch roślin w kierunku światła nazywa się fototropizmem. Rośliny lepiej wykorzystują energię słoneczną.
Wiele osób ma pytanie: dlaczego łodyga się rozciąga, a korzeń rośnie? Takie przykłady ruchu roślin nazywane są geotropizmem. W tym przypadku łodyga i korzeń reagują inaczej na grawitację. Ruch skierowany jest w różnych kierunkach. Łodyga rozciąga się w górę, w kierunku przeciwnym do działania grawitacji - jest to geotropizm ujemny. Korzeń zachowuje się inaczej, rośnie w kierunku ruchów grawitacyjnych - to jest geotropizm dodatni. Wszystkie tropizmy są podzielone napozytywne i negatywne.
Na przykład łagiewka pyłkowa kiełkuje w ziarnie pyłku. Na roślinie własnego gatunku wzrost idzie prosto w górę i dociera do zalążka, zjawisko to nazywa się pozytywnym chemotropizmem. Jeśli ziarno pyłku spadnie na kwiat innego rodzaju, to rurka podczas wzrostu ugina się, nie rośnie prosto, proces ten uniemożliwia zapłodnienie jaja. Staje się oczywiste, że substancje wyizolowane przez tłuczek powodują pozytywny chemotropizm na roślinach własnego gatunku i negatywny chemotropizm na gatunkach obcych.
Odkrycie Darwina
Teraz jest jasne, że tropizmy odgrywają dużą rolę w procesie przemieszczania się roślin. Pierwszym, który zbadał przyczyny wywołujące tropizm, był wielki Anglik Karol Darwin. To on odkrył, że podrażnienie jest odczuwalne w punkcie wzrostu, podczas gdy zginanie jest postrzegane poniżej, w strefach rozciągania komórek. Naukowiec zasugerował, że w punkcie wzrostu powstaje substancja, która wpada w strefę napięcia i tam następuje zginanie. Współcześni Darwinowi nie rozumieli i nie akceptowali tego nowatorskiego pomysłu. Dopiero w XX wieku naukowcy empirycznie udowodnili słuszność odkrycia. Okazało się, że w stożkach wzrostu (w łodydze i korzeniu) powstaje pewna heteroauxina hormonu, inaczej - kwas organiczny beta-indolooctowy. Oświetlenie wpływa na dystrybucję tej substancji. Po zacienionej stronie jest mniej heteroauxinów, a więcej po słonecznej. Hormon przyspiesza metabolizm i dlatego strona cienia ma tendencję do pochylania się w kierunku światła.
Nastia
Zapoznajmy się z innymi cechami ruchurośliny zwane nastia. Ruchy te są związane z rozproszonymi skutkami warunków środowiskowych. Z kolei Nastia może być dodatnia i ujemna.
Kwiatostany (kosze) mniszka otwierają się w jasnym świetle i zamykają o zmierzchu, przy słabym oświetleniu. Ten proces nazywa się fotonastyką. W pachnącym tytoniu jest odwrotnie: gdy światło słabnie, kwiaty zaczynają się otwierać. W tym miejscu do gry wkracza negatywny aspekt fotonasty.
Kiedy temperatura powietrza spada, kwiaty szafranu zamykają się - jest to przejaw termonastii. Nastia w zasadzie również ma nierównomierny wzrost. Przy silnym wzroście górnych boków płatków następuje otwarcie, a jeśli dolne boki mają większą siłę, kwiat się zamyka.
Ruchy kurczliwe
U niektórych gatunków ruch części roślin jest szybszy niż wzrost. Na przykład ruchy skurczowe występują u szczawika lub mimozy płochliwej.
Mimoza Shamey rośnie w Indiach. Natychmiast składa liście, jeśli zostaną dotknięte. Oxalis rośnie w naszych lasach, nazywany jest również kapustą zająca. Już w 1871 roku profesor Batalin zauważył niesamowite właściwości tej rośliny. Pewnego dnia, wracając ze spaceru po lesie, naukowiec zebrał garść kwaśnych. Trzęsąc się po brukowanym chodniku (jechał taksówką), liście rośliny pofałdowały się. Profesor zainteresował się więc tym zjawiskiem i odkryto nową właściwość: pod wpływem czynników drażniących roślina zwija liście.
Wieczorem kwaśne liście również się fałdują, a wpochmurna pogoda zdarza się wcześniej. W silnym świetle słonecznym zachodzi ta sama reakcja, ale otwieranie liści powraca po około 40-50 minutach.
Mechanizm ruchu
Jak więc liście szczawika i wstydliwej mimozy wykonują ruchy skurczowe? Mechanizm ten jest związany z białkiem kurczliwym, które uruchamia się po stymulacji. Wraz z redukcją białek zużywana jest energia generowana w procesie oddychania. Gromadzi się w roślinie w postaci ATP (kwasu adenozynotrójfosforowego). Pod wpływem podrażnienia ATP rozkłada się, wiązanie z białkami kurczliwymi zostaje zerwane, a energia zawarta w ATP zostaje uwolniona. W wyniku tego procesu liście są składane. Dopiero po pewnym czasie ponownie tworzy się ATP, jest to spowodowane procesem oddychania. I dopiero wtedy liście mogą się ponownie otworzyć.
Odkryliśmy, jakie ruchy wykonują rośliny (mimoza i szczawik) w odpowiedzi na czynniki drażniące. Warto zauważyć, że redukcja następuje nie tylko wraz ze zmianami w otoczeniu, ale także ze względu na czynniki wewnętrzne (proces oddychania). Oxalis składa liście po zmroku, ale nie zaczyna ich otwierać o wschodzie słońca, ale w nocy, kiedy w komórkach gromadzi się wystarczająca ilość ATP i przywracana jest komunikacja z białkami kurczliwymi.
Funkcje
Ruch roślin podany w przykładzie ma swoje własne cechy. Obserwacja szczawika w przyrodzie przyniosła kilka niespodzianek. Na polanie z masą roślin tego gatunku, gdy wszyscyrośliny, liście są otwarte, były okazy z liśćmi zamkniętymi. Jak się okazało, rośliny te kwitły w tym czasie (choć latem kwiaty mają niepozorny wygląd). Podczas kwitnienia szczawik zużywa dużo substancji, aby uformować kwiaty, po prostu nie ma dość energii, aby otworzyć liście.
Jeśli porównamy zwierzęta i rośliny, warto zauważyć, że na ich ruchy skurczowe wpływają te same przyczyny. Zachodzą podobne reakcje na bodziec, podczas gdy występuje utajony okres podrażnienia. W kwasie wynosi 0,1 sekundy. W mimozie z przedłużającymi się podrażnieniami wynosi 0,14 s.
Reakcja na dotyk
Rozważając ruchy roślin, warto zauważyć, że istnieją przypadki, które są w stanie zmienić napięcie tkanek po dotknięciu. Dobrze znany szalony ogórek w stanie dojrzałym, gdy jest podrażniony, jest w stanie wypluć nasiona. Turgor wewnętrznej tkanki owocni zwiększa się nierównomiernie wraz z utratą wody lub ciśnieniem, a płód natychmiast się otwiera. Podobny obraz pojawia się podczas dotykania drażliwej rośliny. Możliwe, że nie wzrost, ale ruchy skurczowe dominują w nastii, ale naukowcy wciąż to badają.
Ogólna klasyfikacja ruchów roślin
Ruchy roślin są ogólnie klasyfikowane przez naukowców w następujący sposób:
- Ruch cytoplazmy i organelli - ruchy wewnątrzkomórkowe.
- Lokomocja komórek za pomocą specjalnych wici.
- Wzrost oparty na wydłużeniu komórek wzrostu - obejmuje wydłużenie korzeni, pędów, organów osiowych, wzrost liści.
- Wzrost włośników, łagiewek pyłkowych, splątek mchu, czyli wzrost dowierzchołkowy.
- Ruchy szparkowe - ruchy turgorów wstecznych.
Ruchy lokomocyjne i ruchy cytoplazmy są nieodłączne zarówno dla komórek roślinnych, jak i zwierzęcych. Pozostałe typy należą wyłącznie do roślin.
Ruch zwierząt
Rozważyliśmy podstawowe ruchy roślin. Jak poruszają się zwierzęta i jakie są różnice między tymi procesami u zwierząt i roślin?
Wszystkie rodzaje zwierząt mają zdolność poruszania się w przestrzeni, w przeciwieństwie do roślin. W dużej mierze zależy to od środowiska. Organizmy są w stanie poruszać się pod ziemią, na powierzchni, w wodzie, w powietrzu i tak dalej. Wielu ma zdolność poruszania się na wiele sposobów podobnych do ludzi. Wszystko zależy od różnych czynników: budowy szkieletu, obecności kończyn, ich kształtu i wielu innych. Ruch zwierząt dzieli się na kilka typów, z których najważniejsze to:
- Amebic. Taki ruch jest typowy dla ameby - organizmów o tej samej nazwie. Ciało takich organizmów jest jednokomórkowe, porusza się za pomocą pseudopodów - specjalnych wyrostków.
- Najprostszy. Podobny do lokomocji amebowej. Najprostsze organizmy jednokomórkowe poruszają się za pomocą rotacyjnych, oscylacyjnych, falowych ruchów wokół własnego ciała.
- Reaktywne. Ten rodzaj ruchu charakteryzuje również najprostsze organizmy. W tym przypadku ruch do przodu następuje z powodu uwolnienia specjalnego śluzu, który popycha ciało.
- Muskularny. Najdoskonalszy rodzaj ruchu, który jest charakterystyczny dla wszystkich organizmów wielokomórkowych. Dotyczy to również człowieka - najwyższego stworzenia natury.
Jaka jest różnica między ruchem roślin a ruchem zwierząt
Każde zwierzę w swoim ruchu dąży do jakiegoś celu - jest to poszukiwanie pożywienia, zmiana miejsca, ochrona przed atakami, reprodukcja i wiele więcej. Główną właściwością każdego ruchu jest ruch całego organizmu. Innymi słowy, zwierzę porusza się całym ciałem. To główna odpowiedź na pytanie, czym ruchy roślin różnią się od ruchów zwierząt.
Ogromna większość roślin prowadzi egzystencję przywiązaną. System korzeniowy jest do tego niezbędną częścią, znajduje się nieruchomo w określonym miejscu. Jeśli roślina zostanie oddzielona od korzenia, po prostu umrze. Rośliny nie mogą poruszać się samodzielnie w przestrzeni.
Wiele roślin jest w stanie wykonywać dowolne ruchy skurczowe, jak opisano powyżej. Potrafią otwierać płatki, podrażnione składać liście, a nawet łapać owady (muchołów). Ale wszystkie te ruchy zachodzą w określonym miejscu, w którym ta roślina rośnie.
Wnioski
Ruchy roślin różnią się pod wieloma względami od ruchów zwierząt, ale nadal istnieją. Wzrost roślin jest tego wyraźnym potwierdzeniem. Główne różnice między nimi są następujące:
- Roślina jest w jednym miejscu, w większości przypadków ma korzeń. Każde zwierzę może poruszać się w przestrzeni na różne sposoby.
- W ichruchy zwierząt mają zawsze określony cel.
- Zwierzę porusza się całym swoim ciałem, całkowicie. Roślina jest w stanie poruszać się za pomocą oddzielnych części.
Ruch to życie, każdy zna to powiedzenie. Wszystkie żywe organizmy na naszej planecie są zdolne do ruchu, nawet jeśli są między nimi pewne różnice.
