ТРОПИЗМЫ И НАСТИИ

Материал из Юнциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Многие наземные растения прочно закреплены в почве корнями и поэтому кажутся нам неподвижными. На самом деле они находятся в непрерывном движении. Однако их движения очень медленны и поэтому незаметны. Различают два вида этих движений — тропизмы (от греческого слова tropos — поворот, направление) и настии (от греческого слова nastos — давящий). В основе их лежит явление раздражимости.

Тропизмы — это движения органов растений в ответ на одностороннее влияние света (фототропизм), земное тяготение (геотропизм) и другие факторы внешней среды, действующие направленно. Они необходимы растению для того, чтобы приспособить положение своих органов к этим внешним факторам.

Любой тропизм может быть положительным или отрицательным. Пыльцевая трубка пыльцевого зерна, проросшего на рыльце пестика растения своего вида, растет прямо и достигает семязачатка. Это положительный хемотропизм. Если же пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика цветка чужого вида, то трубка сначала растет прямо, а затем загибается в обратную сторону. Это отрицательный хемотропизм. В данном случае он препятствует оплодотворению яйцеклетки в семязачатке. Очевидно, вещества, выделяемые пестиком растения своего вида, вызывают положительный хемотропизм, а чужого вида — отрицательный.

Начало изучению причин, вызывающих тропизмы, положил великий английский ученый Ч. Дарвин.

Наблюдая за горохом, Ч. Дарвин обнаружил, что растения описывают спираль своей растущей частью, изменяя таким образом свое положение относительно источника света и грунта. Скорость этого движения по спирали существенно различается у разных частей растения: у усиков она намного больше, чем у корней. Тропизмы возникают вследствие неравномерного роста противоположных сторон стебля или корня. Например, при одностороннем освещении побеги искривляются в сторону света. Управляет этим процессом гормон ауксин (см. Фитогормоны), который образуется в листьях и в точках роста. При одностороннем освещении поток ауксина смещается в затененную сторону и рост клеток здесь усиливается, а рост обедненных ауксином клеток на освещенной стороне побега тормозится.

Геотропическая реакция начинается в клетках корневого чехлика, содержащих особо плотные крахмальные зерна — статолиты, а завершается выше, там, где клетки растягиваются. Зерна крахмала при наклоне клетки перемещаются, как шарики в ящике, передавая раздражение на мембрану клетки в виде химического сигнала — двух гормонов (ауксина и абсцизовой кислоты), которые регулируют направление роста корня. Ауксин перемещается довольно медленно — со скоростью около 1 см/ч. Потому медленны и движения корней.

Верхушечные точки роста ориентируются в своем положении относительно силы тяжести, не имея статолитов. Им для этого достаточен меняющийся контакт эндоплазматической сети с наружной мембраной. Последующий геотропический изгиб происходит чуть ниже — в зоне растяжения клеток.

В отличие от тропизмов настии возникают в ответ на ненаправленный, диффузно рассеянный в среде раздражитель. Например, цветки у шафрана и тюльпана открываются и закрываются в ответ на изменение температуры (термонастии): от тепла ускоряется рост внутренней стороны лепестков — и цветок раскрывается, а от холода ускоряется рост их внешней стороны — цветок закрывается.

Бывают настии, не связанные с ростом. Они вызываются изменениями клеток. Таков «сон листьев» клевера, кислицы, фасоли и мимозы стыдливой. Их листья закрыты и направлены вертикально в темноте и прохладе и открываются при переходе в горизонтальное положение на свету и в тепле (фото- и термонастии). Листья мимозы и кислицы, кроме того, могут складываться и от сотрясения (сейсмонастия). Сейсмонастиями являются и движения рылец и тычиночных нитей в цветках насекомоопы-ляемых растений, а также движения листьев у насекомоядных растений, превратившихся в ловчие органы.

Настии тоже бывают положительными и отрицательными. Утром, при ярком солнечном свете, открываются соцветия-корзинки одуванчика; с уменьшением освещенности они закрываются. Это пример положительной фотонастии. Цветки душистого табака, наоборот, раскрываются в вечернее время, с уменьшением освещенности. Это отрицательная фотонастия.

Объяснение природы настических движений ищут в действии гормонов ауксина и этилена и в некоторых сократительных белках.