เชิงนามธรรม

หัวข้อ: การเคลื่อนไหวของพืช

สมบูรณ์:
ตรวจสอบแล้ว:

การแนะนำ.

ปัญหาการเคลื่อนไหวของพืชดึงดูดความสนใจของนักวิจัยมาเป็นเวลานาน เป็นเรื่องธรรมดาที่พืชชั้นสูงซึ่งมีรากติดอยู่กับดินจะขาดโอกาสที่จะเปลี่ยนสถานที่เติบโตในช่วงชีวิตของแต่ละคน อย่างไรก็ตาม การหาข้อสรุปจากเรื่องนี้เป็นเรื่องผิดอย่างสิ้นเชิงเกี่ยวกับการที่สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ไม่สามารถเคลื่อนไหวได้ เกี่ยวกับการไม่สามารถเคลื่อนไหวได้ ในความเป็นจริง พืชชั้นสูงและอวัยวะของพวกมันมีการเคลื่อนไหวที่แตกต่างกันมากมาย
การเคลื่อนไหวเริ่มต้นตั้งแต่วินาทีที่เมล็ดงอกและหยุดเมื่อสิ่งมีชีวิตตายเท่านั้น ด้วยเหตุนี้พืชชั้นสูงจึงอยู่ใกล้กับสิ่งมีชีวิตของสัตว์ ในเวลาเดียวกันพวกเขาก็แตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากสิ่งหลังในลักษณะของการเคลื่อนไหวโดยธรรมชาติ
ลักษณะเฉพาะของการเคลื่อนไหวในพืชคือพวกมันทั้งหมดเชื่อมโยงอย่างแยกไม่ออกกับกระบวนการเจริญเติบโตและโภชนาการของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ ความสามารถในการเคลื่อนที่เกิดขึ้นได้ในพืชโดยหลักแล้วมาจากการเติบโตอย่างต่อเนื่องของอวัยวะเหนือพื้นดินและใต้ดิน (ใบและราก) ซึ่งมีหน้าที่ในการได้รับอาหารและน้ำที่จำเป็นต่อร่างกาย พื้นที่ผิวใบและรากขนาดมหึมาที่พืชชั้นสูงสร้างขึ้นในระหว่างกิจกรรมชีวิตทำให้พวกเขามีโอกาสที่จะใช้อากาศและดินจำนวนมากเพื่อเป็นสารอาหารซึ่งมีบทบาทสำคัญในการอยู่รอดและการสืบพันธุ์ด้วยตนเอง ของสิ่งมีชีวิต

1. วิธีการเคลื่อนที่ของพืช

ความเคลื่อนไหว – นี่คือการเคลื่อนไหวของสิ่งมีชีวิตหรือส่วนต่างๆ ในอวกาศ ความสามารถในการเคลื่อนไหวอย่างกระตือรือร้น เช่น การเคลื่อนไหวโดยใช้พลังงานจากการเผาผลาญ เป็นคุณสมบัติเฉพาะของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด การเคลื่อนไหวของสัตว์และพืชมีความจำเป็นต่อโภชนาการ การป้องกัน และการสืบพันธุ์ ในพืชส่วนใหญ่ ไม่สามารถสังเกตการเคลื่อนไหวได้โดยตรงเนื่องจากเกิดขึ้นช้ามาก การเคลื่อนที่แบบวงกลม (ถั่ว)ทำให้ยอดหน่อและรากของต้นกล้า หน่อและใบหันไปทางแสง (เขตร้อน),ดอกไม้เปิดและปิดเมื่อกลางวันและกลางคืนเปลี่ยนไป (น่ารังเกียจ).พืชบางชนิดมีปฏิกิริยาตอบสนองที่รวดเร็ว ใกล้เคียงกับการเคลื่อนไหวของสัตว์ (มิโมซ่า พูดิกา แควจับแมลง คอร์นฟลาวเวอร์ และเกสรตัวผู้บาร์เบอร์รี่ เป็นต้น) การเคลื่อนไหวภายในเซลล์ (ไซโตพลาสซึมและออร์แกเนล) เช่นเดียวกับการเคลื่อนที่ของการเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว (แท็กซี่) โดยใช้แฟลเจลลาหรือซีเลีย มีความเร็วใกล้เคียงกันในพืชและสัตว์
ในบางกรณี ความก้าวหน้าในพื้นที่ของพืชสามารถทำได้โดยการเจริญเติบโตของปลายยอด (เส้นใยของเชื้อรา หลอดละอองเรณู ขนของราก) การใช้การเปลี่ยนแปลงความดัน turgor ในเซลล์ การเคลื่อนไหวของปากใบ การเคลื่อนไหวของใบช้าๆ หรือการเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วของใบเพื่อตอบสนองต่อการสั่นสะเทือน (แผ่นดินไหว) อย่างไรก็ตาม สำหรับพืชส่วนใหญ่ที่เริ่มต้นด้วยสาหร่ายใย วิธีการเคลื่อนที่ที่เป็นลักษณะเฉพาะในอวกาศก็คือการเติบโตโดยการขยายออกไป การเคลื่อนที่ของพืชขึ้นอยู่กับกระบวนการออสโมติก ตรงกันข้ามกับการเคลื่อนไหวของสัตว์ซึ่งเกิดขึ้นจากการมีส่วนร่วมของโปรตีนที่หดตัว
วิธีการเคลื่อนย้ายพืชสามารถจำแนกได้ดังนี้

การเคลื่อนที่ของไซโตพลาสซึมและออร์แกเนลล์
การเคลื่อนที่ของหัวรถจักรโดยใช้แฟลเจลลา (แท็กซี่)
การเจริญเติบโตยอด (ขนราก, หลอดละอองเกสร, มอสโปรโตนีมา)
การเคลื่อนไหวของการเจริญเติบโต (การยืดตัวของอวัยวะในแนวแกน, การหมุนของวงกลม, เขตร้อน: ภาพถ่าย, ภูมิศาสตร์, ทิกโม, คีโม, เทอร์โม ฯลฯ การเคลื่อนไหวการเจริญเติบโต: ภาพถ่าย, เทอร์โม, ไฮโกร-)
การเคลื่อนไหวของ Turgor (การเคลื่อนไหวของปากใบ, การเคลื่อนไหวของ turgor ช้า - nastia, การเคลื่อนไหวของ turgor ที่รวดเร็ว - แผ่นดินไหว)

เห็นได้ชัดว่าการเคลื่อนไหวของหัวรถจักรเพียงสองกลุ่มแรกเท่านั้นที่เป็นเรื่องปกติในเซลล์พืชและสัตว์ การเคลื่อนไหวของไซโตพลาสซึมและการเคลื่อนไหวด้วยความช่วยเหลือของแฟลเจลลานั้นดำเนินการโดยการมีส่วนร่วมของระบบโปรตีนที่หดตัวและเป็นของ การเคลื่อนไหวในรูปแบบที่ไม่ใช่กล้ามเนื้อการเคลื่อนไหวประเภทอื่นเป็นลักษณะเฉพาะของพืชเท่านั้น

2. วิธีการเคลื่อนที่ของหัวรถจักรในแฟลเจลเลต

วิธีการเคลื่อนไหวของเซลล์จะขึ้นอยู่กับการทำงานของระบบโปรตีนที่หดตัวซึ่งรับประกันการเปลี่ยนพลังงานเคมี ATP ให้เป็นพลังงานกล การเคลื่อนไหวของหัวรถจักรในพืชมีอยู่ในเซลล์ที่เคลื่อนที่ด้วยความช่วยเหลือของแฟลเจลลา

2.1. แท็กซี่.

เรียกว่าการเคลื่อนไหวของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดในอวกาศภายใต้อิทธิพลของปัจจัยที่ออกฤทธิ์เพียงฝ่ายเดียว (สารกระตุ้น) แท็กซี่ . การเคลื่อนไหวประเภทนี้เป็นลักษณะของสาหร่ายที่มีเซลล์เดียว (monad) เซลล์สืบพันธุ์และสปอร์ของสาหร่าย และสเปิร์มของมอส มอส หางม้า และเฟิร์น การเคลื่อนไหวจะดำเนินการไปยังแหล่งพลังงาน (หรือห่างจากแหล่งพลังงาน) เพื่อค้นหาเซลล์ที่มีเพศตรงข้าม (เคมีบำบัด)หรือเป็นปฏิกิริยาต่อแสง (โฟโต้แท็กซี่) Phototaxis ทำหน้าที่เป็นการปรับตัวเพื่อการใช้แสงที่ดีขึ้นโดยเซลล์ phototrophic เมื่อความเข้มของแสงต่ำ เซลล์จะเคลื่อนเข้าหาแสง (โฟโตแทกซีเชิงลบ) แสงถูกรับรู้โดยเซลล์รับแสงที่มีระบบเม็ดสีที่รับรู้แสงสีน้ำเงิน ฟังก์ชั่นการประสานกันดำเนินการโดย "จุดตา" ซึ่งมีแคโรทีนอยด์และถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นที่ด้านข้างของตัวรับ ขณะที่เซลล์เคลื่อนที่ไปข้างหน้า มันจะหมุน และในแต่ละการหมุน ตัวรับแสงจะมืดลงชั่วคราวด้วย "จุดตา" เพื่อแก้ไขทิศทางการเคลื่อนที่ไปทางแสง เห็นได้ชัดว่าสัญญาณจากเซลล์รับแสงไปยังแฟลเจลลัมถูกส่งผ่านไมโครทูบูล

2.2. กลไกการเคลื่อนที่ของแฟลเจลลาร์

การเคลื่อนที่ของเซลล์แบบ Monadic นั้นมั่นใจได้ด้วยการเคลื่อนที่คล้ายคลื่น (จากฐานถึงปลาย) ของแฟลเจลลัม พื้นฐานของระบบมอเตอร์ประกอบด้วยไฟบริล - ไมโครทูบูลที่วิ่งไปตามแฟลเจลลัม: ส่วนกลาง 2 คู่และอุปกรณ์ต่อพ่วง 9 คู่ (9-2+2) ไมโครทูบูลของแฟลเจลลาร์ประกอบด้วยหน่วยย่อยของทูบูลิน และจัดเป็นไมโครทูบูลที่เสถียร ท่อส่วนปลายสัมผัสกับท่อที่อยู่ตรงกลางด้วยความช่วยเหลือของพันธะโปรตีนในแนวรัศมีที่ไปที่ศูนย์กลาง ท่อต่อพ่วงเชื่อมต่อกันด้วยโปรตีน เพคตินท่อต่อพ่วงแต่ละคู่มีกระบวนการสองกระบวนการ (“ด้ามจับ”) ที่เกิดจากโปรตีน ดานีน
การเคลื่อนไหวของแฟลเจลลัมนั้นขึ้นอยู่กับการทำงานของระบบโปรตีน tubulin-dynein ซึ่งเนื่องจากพลังงานของ ATP ทำให้มั่นใจได้ถึงการเคลื่อนไหวทางกลของอวัยวะนี้ microtubules ส่วนปลายของแฟลเจลลัมเลื่อนไปตามแกนของแฟลเจลลัมสัมพันธ์กันและสัมพันธ์กับคู่กลางของทูบูล ความยาวไม่เปลี่ยนแปลง การเลื่อนถูกสร้างขึ้นโดยการโต้ตอบตามลำดับของกระบวนการที่เกิดขึ้นจาก dynein กับ tubulin ของหลอดข้างเคียง การเกาะติด การเชื่อม และการดึงแขนอย่างต่อเนื่องส่งผลให้เกิดการเคลื่อนตัวของไมโครทูบูล คล้ายกับเส้นใยแอคตินและไมโอซินในไมโอไฟบริล แมกนีเซียมจำเป็นสำหรับการสร้างสะพานเชื่อมระหว่างทูบูลินและทูบูลินเชิงเส้น

3. การเคลื่อนไหวการเติบโต

ในกระบวนการวิวัฒนาการ พืชได้พัฒนาวิธีการเคลื่อนไหวเฉพาะเนื่องจาก การยืดเซลล์ที่ไม่สามารถย้อนกลับได้วิธีการเคลื่อนไหวนี้รองรับความยาวของอวัยวะตามแนวแกนเพิ่มพื้นที่ของใบมีดและรูปแบบของนาสเทียเหล่านั้น, ซึ่งดำเนินการโดยการเจริญเติบโตของเซลล์โดยการยืด การยืดเซลล์แบบย้อนกลับไม่ได้ทำให้พืชที่อยู่ติดกันมีความสามารถในการเคลื่อนที่ไปยังแหล่งอาหารได้

3.1. การเคลื่อนไหวเนื่องจากการเติบโตโดยการยืดตัว

การเจริญเติบโตโดยการขยายรวมถึงการก่อตัวของแวคิวโอลส่วนกลางในเซลล์ การสะสมของสารออกฤทธิ์ออสโมติกในนั้น การดูดซึมน้ำ และการทำให้ผนังเซลล์อ่อนตัวและยืดออก แรงดัน turgor ที่เกิดขึ้นจะทำหน้าที่เป็นแรงหลักในการยืดผนังเซลล์ การยืดตัวของผนังเซลล์ได้รับการสนับสนุนโดยการรวมโมเลกุลโพลีแซ็กคาไรด์ใหม่ไว้ในผนังเซลล์. ผนังจะออกแรงกดต้านต่อเนื้อหาของเซลล์เท่ากับแรงดัน turgor ซึ่งเป็นตัวกำหนดโทนสีของเซลล์และเนื้อเยื่อ พร้อมกับการยืดตัวของเซลล์ ส่วนประกอบของไซโตพลาสซึมจะถูกสังเคราะห์
การยืดกล้ามเนื้อถูกควบคุมโดยระบบฮอร์โมน กรดอินดูลิล-3-อะซิติก (IAA) มีบทบาทสำคัญในการควบคุมการเจริญเติบโตของการยืดตัว ออกซินผลิตขึ้นที่ปลายยอด และเคลื่อนไปยังโซนการยืดตัว กระตุ้นให้เกิดการเติบโตของเซลล์ที่พร้อมสำหรับการยืดตัว ในการยืดเซลล์ IAA จะโต้ตอบกับตัวรับที่อยู่ในไซโตพลาสซึมเมมเบรน ผลลัพธ์อย่างหนึ่งของการโต้ตอบนี้คือการกระตุ้นการปล่อยไอออน H + ออกจากเซลล์และการทำให้เป็นกรดของเฟสผนังเซลล์ ในขณะเดียวกันก็มีการพัฒนาไฮเปอร์โพลาไรเซชันของศักยภาพของเมมเบรน การทำให้เป็นกรดของเฟสผนังเซลล์สร้างเงื่อนไขสำหรับการคลายตัว: การแทนที่ Ca 2+ จากเพคเตตที่ผนัง, พันธะไฮโดรเจนบางส่วนอ่อนลง, การสร้างค่าพีเอช, เอื้อต่อกิจกรรมในผนังที่เป็นกรดไฮโดรเลส, เพิ่มความสามารถในการขยายของผนัง ในเวลาเดียวกัน IAA ร่วมกับตัวรับจะกระตุ้นการสังเคราะห์โปรตีนและ RNA การเปิดใช้งาน RNA และการสังเคราะห์โปรตีนเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อรองรับการเริ่มต้นของการยืดตัว การหายใจที่เพิ่มขึ้นทำให้เกิดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานสำหรับกระบวนการทั้งหมดนี้

3.2. เขตร้อน

เขตร้อน -สิ่งเหล่านี้คือการเคลื่อนไหวของการเจริญเติบโตของพืชที่เกิดจากการโค้งงอหรือโค้งของอวัยวะเพื่อตอบสนองต่อปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่ทำหน้าที่ฝ่ายเดียว เกิดขึ้นในส่วนการเจริญเติบโตของพืช และตามกฎแล้วเป็นผลมาจากการเจริญเติบโตของเซลล์ที่เร็วขึ้นโดยการยืดตัวที่ด้านใดด้านหนึ่งของหน่อ ราก หรือใบ Tropism คือการปรับตัวที่สำคัญที่สุดของพืชให้สามารถใช้แหล่งอาหาร น้ำ แสงสว่างได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด และในเวลาเดียวกันก็เพื่อป้องกันผลกระทบจากปัจจัยต่างๆ
ตามทฤษฎีของเขตร้อนของ Kholodny-Vent ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยที่ออกฤทธิ์เพียงฝ่ายเดียว (สารกระตุ้น) โพลาไรเซชันทางไฟฟ้าตามขวางของเนื้อเยื่อจะเกิดขึ้นในอวัยวะต่างๆ ซึ่งเป็นผลมาจากการที่การขนส่งของ IAA และด้วยเหตุนี้การเติบโตจึงไม่สมมาตร ตามแนวคิดสมัยใหม่ ไฟโตฮอร์โมนอื่น ๆ (เช่นกรดแอบไซซิกในราก) ก็มีส่วนร่วมในกลไกของเขตร้อนเช่นกัน
ขึ้นอยู่กับลักษณะของสิ่งเร้า geo-, photo-, tigmo-, hydro-, aero-, thermo-, ไฟฟ้า, บาดแผลและ autotropisms มีความโดดเด่น ด้วยเขตร้อนเชิงบวก การเคลื่อนไหวจะมุ่งตรงไปยังปัจจัยที่น่ารำคาญ โดยมีปัจจัยลบ - ห่างจากปัจจัยนั้น อวัยวะที่อยู่ตามแนวไล่ระดับของสิ่งเร้าเรียกว่า ออร์โธโทรปิก,ที่มุมขวา - ไดอะโทรปิก,และจากมุมอื่น ๆ - การลอกลาย
กับด้วยความช่วยเหลือของเขตร้อน อวัยวะต่างๆ จะถูกมุ่งเน้นไปที่อวกาศในลักษณะที่ช่วยให้มั่นใจว่าการใช้ปัจจัยทางโภชนาการอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด และยังทำหน้าที่ป้องกันอิทธิพลที่เป็นอันตรายอีกด้วย

3.2.1. จีโอโทรปิซึม
เซลล์พืชและสิ่งมีชีวิตทั้งหมดพัฒนาในสนามโน้มถ่วงของโลก จีโอโทรปิซึม -การวางแนวในอวกาศและการดัดงอภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงช o ทุ่งนาเนื่องจากอัตราการเติบโตที่แตกต่างกันของอวัยวะด้านตรงข้าม ในดิน เมื่อเมล็ดและหัวงอก (เช่น ในความมืด) พืชจะถูกวางตัวตามแรงโน้มถ่วงเป็นหลักและฟิลด์ใหม่
อวัยวะที่มีแนวโน้มที่จะครอบครองตำแหน่งแนวตั้งอย่างเคร่งครัดกับพื้นผิวโลกเรียกว่า ออร์โธโทรปิก- อวัยวะที่อยู่ในมุมฉากกับอวัยวะออร์โธโทรปิกเรียกว่า ไดอะโทรปิกและจากอีกมุมหนึ่ง – การลอกลาย- อวัยวะเหล่านี้ประกอบด้วยใบและกิ่งก้านด้านข้างต่างๆ
การวางแนวของอวัยวะนี้หรือนั้นสะท้อนถึงความสามารถในการเติบโตในทิศทางที่แน่นอนและรักษาความสามารถนี้ไว้แม้ว่าพืชที่เป็นส่วนหนึ่งของอวัยวะนี้จะถูกลบออกจากตำแหน่งปกติก็ตาม
คุณสมบัติของอวัยวะที่จะเติบโตจนถึงใจกลางโลกเรียกว่า geotropism เชิงบวก- ถึง ภูมิศาสตร์เชิงลบซึ่งรวมถึงอวัยวะที่เติบโตในทิศทางตรงกันข้ามกับแรงโน้มถ่วง
การรับรู้แรงโน้มถ่วงมีความสัมพันธ์กับผลกระทบของแรงกดดันต่อเยื่อหุ้มเซลล์ของอนุภาคหนักที่อยู่ในไซโตพลาสซึม - สตาโทลิ ธ อะไมโลพลาสต์ คลอโรพลาสต์ อุปกรณ์กอลไจ ฯลฯ สามารถทำหน้าที่เป็นสเตโตลิธได้ ในรากบทบาทของสเตโทไซต์จะดำเนินการโดยเซลล์ของส่วนกลางของฝาครอบรูตและอะมิโลพลาสต์ทำหน้าที่เป็นสเตโทลิ ธ
เกี่ยวกับกระบวนการที่เกิดขึ้นหลังการเคลื่อนไหว Statolite, ไม่ค่อยมีใครรู้จัก แรงกดดันต่อเมมเบรนสามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในการขนส่งเมมเบรน โพลาไรเซชันของเซลล์ และโพลาไรเซชันตามขวางของอวัยวะโดยรวม ในกรณีนี้ส่วนล่างของลำต้นและรากซึ่งนำไปสู่ตำแหน่งแนวนอนจะได้รับประจุไฟฟ้าบวก

3.2.2. โฟโตโทรฟิสซึ่ม
โฟโตโทรฟิสซึ่มเรียกว่าการเจริญเติบโตของอวัยวะพืชภายใต้อิทธิพลของแสงด้านเดียว phototropismsด้วยโฟโตโทรฟิสซึมเชิงบวก การรับรู้ไม่ใช่ทิศทางของแสง แต่เป็นความแตกต่างของปริมาณแสงระหว่างเงาและด้านที่ส่องสว่างของอวัยวะ phototropism เชิงลบนั้นพบได้ในรากของพืชบางชนิดในเหง้าตับและหน่อเฟิร์น ใบไม้ก็ออกกำลังกายได้ ไดโฟโตโทรฟิซึม,ครอบครองตำแหน่งตั้งฉากกับแสงที่ตกกระทบ Phototropic Bends เกิดจากความแตกต่างของอัตราการเจริญเติบโตโดยการขยายออกไปทางด้านที่มีแสงสว่างและไม่มีแสงสว่างของอวัยวะ ด้านที่แรเงาจะเติบโตอย่างเข้มข้นยิ่งขึ้น ในบางกรณี ธรรมชาติของปฏิกิริยาโฟโตโทรปิกในอวัยวะเดียวกันจะเปลี่ยนไปขึ้นอยู่กับความเข้มของการส่องสว่าง
คำถามเกี่ยวกับธรรมชาติของปฏิกิริยาโฟโตโทรปิกของรากนั้นซับซ้อนกว่า พืชหลายชนิดมีรากที่ไม่ไวต่อแสง นอกจากนี้ ในสปีชีส์จำนวนมาก รากยังมีโฟโตโทรฟิซึมเชิงลบอีกด้วย
ในบางกรณี การตอบสนองทางแสงของอวัยวะเดียวกันจะเปลี่ยนไปขึ้นอยู่กับสภาพแสง ดังนั้นภายใต้แสงที่จ้ามากเกินไป ปฏิกิริยาแสงเชิงบวกมักจะเปลี่ยนเป็นปฏิกิริยาเชิงลบ
การโค้งงอของแสงในเขตร้อนจะขึ้นอยู่กับอัตราการเจริญเติบโตที่แตกต่างกันของส่วนเนื้อเยื่อแต่ละส่วนในอวัยวะเดียวกัน เนื่องจากการส่องสว่างที่ไม่สม่ำเสมอ
คุณสมบัติที่โดดเด่นประการหนึ่งของการตอบสนองแสงของพืชคือความไวสูงของจุดที่กำลังเติบโตจนถึงความเข้มของแสงที่ต่ำมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งลักษณะของต้นกล้าที่ถูกทำลาย
ปฏิกิริยาของโฟโตโทรฟิซึมในใบไม้ก็แปลกประหลาดเช่นกัน ต้นไม้หลายชนิดมีใบตั้งฉากกับการไหลของแสง นี่คือใบของไม้เลื้อยและพืชอื่นๆ ในสายพันธุ์อื่น ใบไม้จะอยู่ในมุมที่แตกต่างกันโดยสัมพันธ์กับแสง ซึ่งทำให้สามารถใช้แสงทั้งทางตรงและแบบกระจายได้อย่างมีประสิทธิภาพ เป็นที่ทราบกันว่าพืชที่มีใบตั้งฉากกับแสงอาทิตย์เฉพาะในเวลาเช้าตรู่และช่วงเย็นเท่านั้น ในทางกลับกัน มีพืชบางชนิดที่ใบคงตำแหน่งเดิมเมื่อเทียบกับแสงแดดตลอดทั้งวัน คุณลักษณะทั้งหมดนี้สะท้อนถึงลักษณะเฉพาะของกลุ่มนิเวศวิทยาต่างๆ ของพืช และมีความสำคัญในการปรับตัวอย่างมาก
การเคลื่อนไหวของใบมีสาเหตุหลักมาจากการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของก้านใบ

3.2.3. เคมีบำบัด
เรียกว่าการตอบสนองของมอเตอร์การเจริญเติบโตต่อการไล่ระดับของสารประกอบเคมี เคมีบำบัดพบได้ในราก ท่อเรณู ต่อมขนของหยาดน้ำค้าง และวัตถุอื่นๆ เซลล์รับรู้การไล่ระดับของสารเคมีต่างๆ สิ่งเหล่านี้อาจเป็นกรดและด่าง (H + และ OH - ไอออนทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นที่ระคายเคือง) ปัจจัยทางโภชนาการ (เกลือแร่และสารอินทรีย์) ฮอร์โมน ตัวดึงดูด และสารประกอบควบคุมอื่น ๆ พืชตอบสนองด้วยการเคลื่อนไหวการเจริญเติบโตไปสู่การไล่ระดับสี (เคมีบำบัดเชิงบวก) หรืออยู่ห่างจากมัน (เคมีบำบัดเชิงลบ) ในกรณีนี้ทั้งลักษณะทางเคมีของตัวกระตุ้นและความเข้มข้นของตัวกระตุ้นมีความสำคัญต่อปฏิกิริยา: ที่ความเข้มข้นต่ำปฏิกิริยาอาจเป็นค่าบวก แต่ความเข้มข้นที่เหมาะสมเกินจะนำไปสู่ปฏิกิริยาเคมีเชิงลบ ในราก ความไวต่อสารเคมีจะถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นที่ปลายราก จากนั้นอาการระคายเคืองจะถูกส่งไปยังบริเวณยืดเหยียด ซึ่งสังเกตการตอบสนองต่อการเจริญเติบโต
กรณีพิเศษของเคมีบำบัดคือ การบินทางอากาศ,ซึ่งแสดงออกในการเปลี่ยนแปลงทิศทางของการเจริญเติบโตของรากซึ่งเกิดจากการกระทำฝ่ายเดียวของก๊าซใด ๆ ตามกฎแล้วรากของพืชที่สูงกว่านั้นจะมีเขตร้อนเชิงบวกที่เด่นชัดต่อออกซิเจนและเขตร้อนเชิงลบที่แสดงออกอย่างชัดเจนต่อแอมโมเนีย, คาร์บอนไดออกไซด์, ไอคลอโรฟอร์มและก๊าซอื่น ๆ

3.2.4. ภาวะน้ำเกิน
ปรากฏการณ์ของไฮโดรโทรฟิซึมถือได้ว่าเป็นกรณีพิเศษของเคมีบำบัด เกิดจากการกระจายน้ำในดินไม่สม่ำเสมอ รากของพืชชั้นสูงส่วนใหญ่จะเป็นแบบไฮโดรโทรปิกเชิงบวก ซึ่งง่ายต่อการตรวจสอบตามประสบการณ์ที่ Sachs อธิบายไว้
ฯลฯ............

พืชผลในร่มที่ทันสมัยมีความหลากหลายและอุดมสมบูรณ์ สำหรับชาวสวนสมัครเล่น ความอยากที่จะรวบรวมพืชชนิดนี้หรือกลุ่มนั้นนั้นยอดเยี่ยมมาก! แต่ในบรรดาดอกไม้ในร่มนั้นมีกลุ่มสายพันธุ์ที่มีเงื่อนไขซึ่งไม่ค่อยเติบโตและโดยปกติจะมีเพียงหนึ่งหรือสองสายพันธุ์เท่านั้นที่เรียกว่าพืชแห่งความสนุกสนาน ในหมู่พวกเขาฉันต้องการสังเกตพืชเหล่านั้นเป็นพิเศษที่สามารถเคลื่อนไหวได้นั่นคือพับใบไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง

เราคุ้นเคยกับพืชที่อยู่นิ่งๆ อย่างน้อยนั่นคือสิ่งที่เราคิด แม้ว่าต้นไม้จะเคลื่อนไหวอยู่ตลอดเวลา พวกมันเติบโต เพิ่มความสูง หันไปทางดวงอาทิตย์ เปิดตา... พวกมันทำช้ามากจนตามนุษย์ไม่สังเกตเห็น

แต่ต้นไม้บางชนิดสามารถขยับใบได้อย่างรวดเร็วภายในไม่กี่นาทีหรือไม่กี่วินาที และบางชนิดสามารถขยับใบได้ทันที!

กลไกการพับใบไม้และสาเหตุของการพับนั้นมีความหลากหลายมากและสมควรได้รับความสนใจเป็นพิเศษมาโดยตลอด การสังเกตพืชชนิดนี้เป็นเรื่องน่าสนใจมาก!

มีต้นไม้ที่พับใบในเวลากลางคืน ตัวอย่างเช่น Maranta ชูใบไม้ในเวลากลางคืนหรือในที่แสงน้อย เหล่านี้คือ Maranta whiteveined, M. tricolor, M.massanja และอื่น ๆ

หากมีแสงสว่างเพียงพอ ใบไม้จะอยู่ในแนวนอนและเผยให้เห็นความงามของสีที่แปลกตา (ภาพที่ 3)

สำหรับคุณลักษณะนี้ Maranta ได้รับชื่อที่สองว่า "ต้นสวดมนต์" เมื่อพวกเขาลอยขึ้น ใบไม้ก็จะเข้ามาใกล้กันเหมือนฝ่ามือของคนในระหว่างการสวดมนต์

ในตอนเย็น คุณกลับจากที่ทำงานโดยเปิดใบแป้งเท้ายายม่อม และในขณะที่คุณไม่อยู่ในครัว คุณจะเห็นว่าดอกไม้กำลัง "สวดมนต์" ก่อนนอนแล้ว (ภาพที่ 5)

Arrowroots มักปลูกในอพาร์ตเมนต์ง่ายต่อการเผยแพร่โดยการแบ่งและถ่ายทอดจากมือหนึ่งไปอีกมือหนึ่ง การดูแลพวกเขาไม่ใช่เรื่องยากมากนัก พวกเขาต้องการสารอาหารที่หลวมและมีความชื้นในอากาศสูงพอสมควร เมื่อมีความชื้นต่ำปลายใบจะแห้ง ในกรณีนี้ดอกไม้จะถูกวางบนถาดที่มีน้ำและดินเหนียวขยายตัว

ตามข้อมูลในวิกิพีเดีย กับดักแมลงวันวีนัสจะปิดลิ้นใบของมันภายใน 100 มิลลิวินาที!

พืชจากสกุล Oxalis ก็เป็นแขกประจำบนขอบหน้าต่างเช่นกัน พวกเขาทั้งหมดมีใบไตรโฟลิเอตและบางใบก็มีขนแหลมด้วยซ้ำ ต้นไม้เหล่านี้รู้วิธีเคลื่อนย้ายด้วย ในตอนเย็นในสภาพอากาศที่มีเมฆมากหรือเมื่อมีการระคายเคืองเชิงกล ดอกไม้จะค่อยๆ ปิดลงและใบจะพับและร่วงหล่น

Oxalis สามเหลี่ยมเป็นหนึ่งในพืชที่สวยงามและเป็นที่ต้องการที่สุดในคอลเลกชันบ้าน มีใบสีม่วงและค่อนข้างใหญ่บนก้านใบยาว ด้วยเหตุนี้ ไม้สีน้ำตาลจึงได้รับฉายาว่า "ฝูงผีเสื้อ" (ภาพที่ 6) กลีบสามเหลี่ยมของใบไม้นั้นเปรียบเสมือนปีกผีเสื้อจริงๆ ในตอนเย็นพวกมันคือ "ผีเสื้อ" ที่มีปีกพับ (ภาพที่ 7) และในระหว่างวันจะมีปีกกางปีกกระพือปีกเหนือหม้อ

Oxalis สืบพันธุ์โดยเมล็ดหรือก้อนใต้ดิน ก่อนแบ่งแนะนำให้ลดการรดน้ำแล้วหยุดสนิท หลังจากการอบแห้งเป็นเวลา 11.5 เดือน ก้อนจะถูกเอาออกจากหม้อ สะบัดออกจากดิน ถอดประกอบและปลูกครั้งละหลายก้อนในหม้อใหม่ ในดินที่ดีและมีคุณค่าทางโภชนาการ

Oxalis เจริญเติบโตได้ดีบนขอบหน้าต่างธรรมดา ชอบความชื้นสูงและการรดน้ำสม่ำเสมอ หากก้อนรากแห้งโดยไม่ได้ตั้งใจ มันจะกลับเข้าสู่สภาวะสงบเงียบ แต่จะตื่นขึ้นอย่างรวดเร็วหากให้น้ำต่อ

ด้วยความสามารถทั้งหมดของดอกไม้เหล่านี้ในการเคลื่อนที่ พวกมันจะไม่มีทางตามพืชอย่าง Mimosa pudica และ Venus flytrap ทันด้วยความเร็วของการเคลื่อนที่! ทั้ง Arrowroot และ Oxalis พับใบค่อนข้างช้า ทั้งด้วยการกระตุ้นเชิงกลและในตอนเย็นเมื่อแสงลดลง ซึ่งจริงๆ แล้วเป็นสิ่งที่ตามองไม่เห็น

แต่มิโมซ่าขี้อาย (Mimosa pudica) ปิดใบอย่างรวดเร็ว เธอพับกิ่งก้านไปตามเส้นกลางและยังลดกิ่งก้านลงขนานกับลำต้นโดยสัมผัสเพียงเล็กน้อยเมื่อมีลมกระโชกแรงหรือขณะฝนตก เธอทำแทบจะในทันที! ใบไม้ก็พับในเวลากลางคืนแม้ว่าจะไม่เร็วนัก (รูปภาพ 8, 9)

พืชได้รับกลไกนี้ในการปกป้องใบอ่อนไม่ให้สัตว์กินและไม่ให้ถูกลมแรงพัดทำลาย

สัตว์เห็น ผักใบเขียวผักกระเฉดใบและฝันว่าจะกินมัน แต่เมื่อสัมผัสครั้งแรกใบไม้ก็พับทันทีและความเขียวขจีอันชุ่มฉ่ำ "หายไป" ที่ไหนสักแห่ง เมื่อหมดความสนใจในพุ่มไม้ "เปลือย" สัตว์เหล่านั้นก็จากไป

ในสภาพอากาศเลวร้าย เอฟเฟกต์การพับใบไม้ก็มีประโยชน์มากเช่นกัน ลมที่พัดผ่านใบไม้จะเล็กลง และไม่ปลิวไปกับลม

การปลูกผักกระเฉดจากเมล็ดเป็นเรื่องง่ายๆ ซึ่งมักมีจำหน่ายที่ศูนย์สวน พวกเขาจะต้องหว่านในเดือนกุมภาพันธ์ และหลังจากงอกแล้ว ให้ปลูกในกระถางแยกต่างหากในดินที่มีคุณค่าทางโภชนาการ

ในสภาพอากาศร้อนควรวางกระถางพร้อมต้นไม้บนถาดน้ำเพื่อเพิ่มความชื้นในอากาศ เป็นการดีกว่าที่จะไม่ฉีดพ่นเนื่องจากจะทำให้เกิดการระคายเคืองและการพับของใบและควรหลีกเลี่ยงและไม่รบกวนพืชอีก!

ตัวแทนของพืชเคลื่อนที่อีกคนหนึ่งคือ Dionea หรือ Venus Flytrap ในนิตยสารฉบับที่แล้ว มีเนื้อหาเกี่ยวกับพืชนักล่า รวมถึง Dionea ด้วย

นี่เป็นนักล่าที่โหดเหี้ยมอย่างแท้จริง! ใบไม้ที่อันตรายของมันจะปิดลงทันทีหากมีแมลงเข้าไปหาน้ำหวาน กับดักจะปล่อยเอนไซม์ย่อยอาหารและย่อยแมลง จากนั้น “น้ำซุปสารอาหาร” นี้จะถูกดูดซึมโดยใบ ด้วยวิธีนี้ Dionea จะเติมสารอาหารที่ขาดไปเนื่องจากการเจริญเติบโตในดินที่ยากจนมาก

การเคลื่อนไหวในพืช

การเคลื่อนไหวในพืช - กระบวนการเปลี่ยนตำแหน่งในพื้นที่ของโรงงานทั้งหมดหรือแต่ละส่วนพืชก็เหมือนกับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ที่สามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมต่างๆ โดยการเปลี่ยนแปลงในร่างกาย การเคลื่อนไหวของร่างกายหรือส่วนต่างๆ ของมัน เช่น ใบไม้ พืชในร่มซึ่งถูกย้ายไปที่อื่น หลังจากนั้นครู่หนึ่งพวกเขาก็หันไปหาแสงสว่างที่ดีขึ้นอีกครั้ง ในพืชที่ไม่ได้ยึดติดกับดิน การเคลื่อนไหวสามารถเคลื่อนย้ายสิ่งมีชีวิตทั้งหมดได้ ตัวอย่างเช่นในสาหร่าย Chlamydomonas ที่มีเซลล์เดียวมีแฟลเจลลาสองตัวด้วยความช่วยเหลือซึ่งพืชเหล่านี้เคลื่อนไหวในน้ำอย่างแข็งขัน การเคลื่อนไหวนี้ช่วยให้คุณค้นหาสถานที่ที่มีแสงสว่างดีกว่า หลบหนีจากศัตรู ฯลฯ สิ่งที่สำคัญที่สุดสำหรับพืชคือการเคลื่อนที่ของไซโตพลาสซึมภายในเซลล์ซึ่งทำหน้าที่เคลื่อนไหวของสารและออร์แกเนลล์ ด้วยความช่วยเหลือของการเคลื่อนไหวนี้ สารต่างๆ จะถูกขนส่งในพืช การสังเคราะห์ด้วยแสง การหายใจ สารอาหาร และอื่นๆ การเคลื่อนไหวของพืชเกิดขึ้น เชิงบวก(ไปทางปัจจัย) หรือ เชิงลบ(ไปในทิศทางจากปัจจัย) เฉยๆและ คล่องแคล่ว.การเคลื่อนไหวแบบพาสซีฟเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของลม กระแสน้ำ ฯลฯ (เช่น เที่ยวบินของเมล็ดดอกแดนดิไลออน) การเคลื่อนไหวที่แอคทีฟสามารถแบ่งออกเป็น ความสูงและ เทอร์กอร์

การเคลื่อนไหวการเจริญเติบโตคือการเคลื่อนไหวอย่างแข็งขันของพืชที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเจริญเติบโตการเคลื่อนไหวเหล่านี้ในพืชส่วนใหญ่ดำเนินการช้าๆ ไม่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวที่สำคัญของร่างกายทั้งหมดในอวกาศ และครอบคลุมเฉพาะอวัยวะแต่ละส่วน - ราก ลำต้น ใบ ดอก การเคลื่อนไหวของการเจริญเติบโตเป็นผลมาจากการเติบโตอย่างรวดเร็วของเซลล์ในด้านหนึ่งของอวัยวะภายใต้อิทธิพลของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม (เช่น แสง อุณหภูมิ) สาเหตุของการเจริญเติบโตของพืชคือการเปลี่ยนแปลงสภาพความเป็นอยู่ในระหว่างวัน และเหนือสิ่งอื่นใดคือแสงและอุณหภูมิ การเคลื่อนไหวของการเจริญเติบโตของพืชแบ่งออกเป็น เขตร้อนและ นาสเทีย. เขตร้อน - การเคลื่อนไหวการเติบโตในทิศทางที่กำหนดโดยอิทธิพลด้านเดียวของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมบางอย่างการเคลื่อนไหวเหล่านี้สามารถมุ่งตรงไปยังสิ่งเร้า (เช่น การเคลื่อนไหวของตะกร้าดอกทานตะวันไปทางดวงอาทิตย์) หรือออกห่างจากสิ่งเร้า (การเจริญเติบโตของรากไม้เลื้อยในทิศทางตรงกันข้ามกับแสง) ผลของการเคลื่อนไหวดังกล่าวคือพืชครองตำแหน่งที่ดีที่สุดในอวกาศและหลีกเลี่ยงทุกสิ่งที่เป็นอันตรายต่อชีวิตของมัน สิ่งที่สำคัญที่สุดสำหรับพืชคือ ภูมิศาสตรนิยม(การเคลื่อนไหวภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง) phototropisms(ภายใต้อิทธิพลของแสง) ไฮโดรโทรปิซึม(ภายใต้อิทธิพลของน้ำ) เทอร์โมโทรปิซึม(ภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิ) เป็นต้น Nastia - การเคลื่อนไหวของการเจริญเติบโตไม่ได้ถูกชี้นำเนื่องจากโครงสร้างของอวัยวะและเกิดจากการเปลี่ยนแปลงแบบกระจายทั่วไปในปัจจัยที่เกี่ยวข้องการเคลื่อนไหวดังกล่าวเกิดจากการเจริญเติบโตที่ไม่สม่ำเสมอของส่วนล่างและด้านบนของใบและกลีบ สามารถสังเกตได้ตลอดทั้งวันเมื่อแสงเปลี่ยนเป็นความมืดเป็นระยะ ต้นไม้บางชนิดมีดอกที่บานในตอนเช้าและปิดในเวลากลางคืน “การเคลื่อนไหวที่ง่วงนอน” ของดอกไม้และใบไม้ดังกล่าวเกิดขึ้นตามการเปลี่ยนแปลงของแสงหรืออุณหภูมิ ดอกแดนดิไลออนและลิลลี่น้ำสีขาวปิดในเวลากลางคืนและเปิดในตอนเช้า แต่ใน Matthiola และยาสูบที่มีกลิ่นหอมมันเป็นอีกทางหนึ่ง: ดอกไม้จะปิดในแสง แต่เมื่อแสงสว่างลดลงก็จะเปิดออก เนื่องจากการเคลื่อนไหวแบบคงที่ การเปิดและปิดของปากใบจึงเกิดขึ้น และเป็นผลให้เกิดการควบคุมการแลกเปลี่ยนก๊าซและการระเหยของน้ำ ความสำคัญของการแช่ยังอยู่ที่การปรับตัวของพืชเพื่อการผสมเกสรโดยแมลงผสมเกสรบางชนิดการป้องกันเกสรตัวผู้และเกสรตัวเมียด้วยกลีบจากสภาพที่ไม่เอื้ออำนวยและสิ่งที่คล้ายกัน

การเคลื่อนไหวของทูกอร์ - สิ่งเหล่านี้คือการเคลื่อนไหวอย่างแข็งขันของพืชที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของความดันภายในเซลล์บางกลุ่มซึ่งเป็นผลมาจากขนาดที่เปลี่ยนไปตัวอย่างของการเคลื่อนไหวดังกล่าว ได้แก่ การลดระดับของใบมิโมซ่าเมื่อสัมผัส การเปิดดอกทิวลิปเมื่อถ่ายโอนจากความเย็นไปสู่ความร้อน การทำให้กระเปาะลึกลงไปในดินในช่วงฤดูหนาวด้วยความช่วยเหลือของรากที่หดตัว และอื่นๆ ในทำนองเดียวกัน ในพืชตระกูลถั่ว (ถั่ว, โคลเวอร์) จะมีแผ่นใบอยู่ในใบ สิ่งเหล่านี้เป็นรูปแบบพิเศษที่โคนก้านใบหรือใบซึ่งมีเซลล์ขนาดใหญ่ตั้งอยู่ การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของความดันในเซลล์ด้านบนและด้านล่างเนื่องจากการเคลื่อนที่ของน้ำทำให้แผ่นใบทำหน้าที่เป็นบานพับโดยช่วยให้ใบไม้ร่วงหรือเพิ่มขึ้น

พืชต่างจากสัตว์ที่ติดอยู่กับแหล่งที่อยู่อาศัยและไม่สามารถเคลื่อนไหวได้ อย่างไรก็ตาม พวกมันยังมีลักษณะการเคลื่อนไหวด้วย การเคลื่อนไหวของพืชคือการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของอวัยวะพืชในอวกาศที่เกิดจากปัจจัยแวดล้อมต่างๆ เช่น แสง อุณหภูมิ แรงโน้มถ่วง องค์ประกอบทางเคมี เป็นต้น

การเคลื่อนไหวของพืชเป็นกระบวนการที่ไหลเร็ว การเคลื่อนไหวเป็นไปตาม ความหงุดหงิดพืช. การเคลื่อนไหวยังสามารถเกิดขึ้นภายนอกได้

ไม้ดอกมีลักษณะเด่นคือการเคลื่อนไหวของอวัยวะต่างๆ โดย ดัด, บิด, เอียงฯลฯ กล่าวคือ การเคลื่อนไหวของอวัยวะต่างๆ ที่ติดอยู่กับพื้นผิวอย่างไม่เคลื่อนไหว ในบรรดาการเคลื่อนไหวเหล่านี้ มีการเคลื่อนไหวที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลง เทอร์กอร์แยกออกจากกัน เซลล์และเนื้อเยื่อรวมถึงการเปลี่ยนแปลงด้วย อัตราการเจริญเติบโตของด้านต่างๆ ส่วนต่างๆ และอวัยวะพืช. ประการแรกได้แก่ " ฝัน» พืชที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของใบหรือกลีบดอก แผ่นดินไหวและปรากฏการณ์อื่นๆ ถึงวินาทีรวม เขตร้อนและความน่ารังเกียจ.

เขตร้อน - นี่คือความสูง การเคลื่อนไหวที่เกิดจากการกระตุ้นฝ่ายเดียว(แสง แรงโน้มถ่วง องค์ประกอบทางเคมี ฯลฯ) การโน้มตัวของพืชเข้าหาปัจจัยออกฤทธิ์ (สิ่งกระตุ้น) เรียกว่า เชิงบวก tropism และไปในทิศทางตรงกันข้ามกับปัจจัยที่ใช้งานอยู่ - ลบ

ขึ้นอยู่กับลักษณะของสิ่งเร้าที่ทำให้เกิดการโค้งงอ แต่ละเขตร้อนเฉพาะได้รับชื่อที่เหมาะสม หากการโค้งงอเกิดจากการกระทำของแสง - โฟโตโทรปิซึม, แรงโน้มถ่วง - จีโอโทรปิซึม, การกระจายตัวของน้ำในดินไม่สม่ำเสมอ - ไฮโดรโทรฟิซึม, สารประกอบเคมี (ปุ๋ย) - เคมีบำบัด, ออกซิเจน - แอโรโทรปิซึม ฯลฯ

1. โฟโตโทรฟิสซึ่ม

การวิจัยเป็นเวลาหลายปีได้เปิดเผยว่าอวัยวะพืชที่เบี่ยงเบนไปทางแหล่งกำเนิดแสง (โฟโตโทรฟิสซึมเชิงบวก) รวมถึงหน่อและใบอ่อนด้วย แสงมีอิทธิพลต่อทิศทางการเจริญเติบโตของราก รากของพืช กิ่งเลื้อย ไฮโคโคทิล และส่วนอื่นๆ ของพืชมีความสามารถในการถ่ายภาพในทางลบ

ในระหว่างการพัฒนาพืช phototropism ของอวัยวะต่างๆสามารถเปลี่ยนแปลงได้ ตัวอย่างเช่น ก่อนการปฏิสนธิ ก้านดอกของพืชบางชนิดแสดงโฟโตโทรฟิซึมเชิงบวก และหลังจากการปฏิสนธิจะเกิดโฟโตโทรฟิซึมเชิงลบ การเปลี่ยนแปลงจากแสงบวกเป็นลบในอวัยวะเดียวกันอาจเกิดจากความเข้มของแสงได้เช่นกัน ด้วยการส่องสว่างที่ค่อนข้างต่ำ จะสังเกตเห็นโฟโตโทรฟิสม์เชิงบวก และหากมีแสงสว่างจ้ามาก จะสังเกตเห็นโฟโตโทรฟิสม์เชิงลบ

เนื่องจากการโค้งงอที่เกิดจากโฟโตโทรฟิสซึ่ม อวัยวะของพืชจึงครอบครองมากที่สุด ตำแหน่งที่ได้เปรียบ- อันเป็นผลมาจากการโค้งงอของลำต้นทำให้เกิดโมเสกของใบไม้ซึ่งมีส่วนช่วยในการใช้แสงอย่างเหมาะสมในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง (รูปที่)

ความสามารถของพืชในการวางใบมีดตั้งฉากกับรังสีที่ตกกระทบนั้นเรียกว่า ไดโฟโตโทริซึม และการเรียงตัวของใบเป็นมุมแหลมหรือมุมป้านถือเป็นการลอกเลียนแบบ โมเสกใบไม้จะมองเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษในพืชที่ชอบร่มเงา

การเคลื่อนไหวของโฟโตโทรปิกเกิดขึ้นได้อย่างไร?

ถือเป็นบรรพบุรุษของหลักคำสอนเรื่องโฟโตโทรปิซึม ซี. ดาร์วิน- เขาพบว่าปลายสุดรับรู้การกระตุ้นด้วยแสง และการตอบสนอง (การงอ) เกิดขึ้นในบริเวณยืดเหยียดที่อยู่ด้านล่าง ด้วยเหตุนี้ เซลล์ที่รับรู้การกระตุ้นด้วยแสง (ตัวรับ) และเซลล์ที่ตอบสนองต่อการกระตุ้นนี้จึงถูกแยกออกจากกัน สิ่งนี้ทำให้เขามีโอกาสที่จะสันนิษฐานว่ามีสารสังเคราะห์อยู่ในที่แห่งหนึ่งและย้ายไปที่อื่น (เช่นฮอร์โมนในสัตว์)

ในปีพ.ศ. 2471 นักสรีรวิทยา N.G. Kholodny และ F.V. Ventกำหนดทฤษฎีฮอร์โมนของโฟโตโทรปิซึมอย่างอิสระซึ่งเป็นที่ยอมรับในระดับสากล มีพื้นฐานอยู่บนแนวคิดของโฟโตโทรฟิสซึ่มซึ่งเป็นกระบวนการที่กระตุ้นการกระจายตัวของฮอร์โมนในยอดหน่อ เหตุไฟทางเดียว โพลาไรซ์ทางไฟฟ้าของเนื้อเยื่อปลาย: ด้านสว่างรับได้ เชิงลบชาร์จและอันที่แรเงา - เชิงบวก- ภายใต้อิทธิพลของโพลาไรเซชันนี้ กระแสฮอร์โมนจะเลื่อนไปทางด้านที่แรเงา เซลล์ของด้านนี้ยืดออกมากกว่าด้านที่ส่องสว่าง ส่งผลให้เกิดการโค้งงอไปทางแสง

พบว่าฮอร์โมนที่ทำให้เกิดการเจริญเติบโตของเซลล์ในระหว่างปฏิกิริยาโฟโตโทรปิกคือ ออกซิน หรือกรด β-อินโดไลอะซิติก รูปที่ 133 แสดงแผนภาพการเคลื่อนที่ของออกซินบนโคลออปไทล์ข้าวโอ๊ตภายใต้อิทธิพลของแสง ด้วยการกระทำฝ่ายเดียวของแสงบนโคลออปไทล์ (B) การกระจายออกซินตามขวางจะเกิดขึ้นที่ด้านที่ไม่มีแสงสว่าง (b) ซึ่งนำไปสู่การโค้งงอของโคลออปไทล์ (5) ในกรณีที่การไหลตามขวางของออกซินถูกรบกวน (D, c) ภายใต้การกระทำของแสงทางเดียว จะไม่มีการโค้งงอ (E) การกระจายตัวของออกซินที่ไม่สม่ำเสมอมีความสำคัญมาก แต่ไม่ใช่เพียงผลที่ตามมาของโพลาไรเซชันตามขวางเท่านั้น

นอกจากนี้ยังมี ความแตกต่างทางเคมีกายภาพเกี่ยวข้องกับสรีรวิทยาของการเผาผลาญโดยเฉพาะการเปลี่ยนแปลงในเนื้อหา ซาฮาร่าและความเข้มข้นของไอออน ไฮโดรเจนในเซลล์ด้านที่มีแสงสว่าง ยังไม่ทราบลักษณะทางเคมีของสารอื่นๆ ในการพัฒนาทฤษฎี Kholodny-Went จากการศึกษาล่าสุดควรได้รับการยอมรับว่า บทบาทของสารยับยั้งอัตราส่วนและความสมดุลกับออกซินซึ่งเป็นที่ยอมรับในทุกกระบวนการตามการเจริญเติบโตของพืช (M. Kh. Chailakhyan, O. N. Kulaeva, 1967)

การศึกษาพบว่าสเปกตรัมการกระทำของโฟโตโทรฟิซึมนั้นถูกกำหนดโดย คุณภาพของแสง- Phototropism แสดงออกได้ดีกว่าใน ยูวีภูมิภาคและใน สีฟ้าบางส่วนของสเปกตรัม ในเมล็ดพืช ปฏิกิริยาโฟโตโทรปิกเกิดจากรังสีความยาวคลื่นสั้น ปฏิกิริยาโฟโตโทรปิกก็ขึ้นอยู่กับเช่นกัน ความเข้มของแสง: ยิ่งแสงน้อย พืชก็ยิ่งต้องได้รับแสงสว่างนานขึ้นเพื่อให้ได้เอฟเฟกต์แสงแบบเขตร้อน ผลิตภัณฑ์ที่มีความเข้มและระยะเวลาส่องสว่างผลกระทบของมันคือค่าคงที่ การพึ่งพาอาศัยกันนี้เรียกว่า กฎปริมาณการระคายเคือง.

ความไวแสงอาจไม่เกิดขึ้นหากพืชสัมผัสกับแสงจ้าทันทีหลังจากการงอกในที่มืด คลอโรฟอร์มและอีเทอร์มีผลเช่นเดียวกัน

ในปฏิกิริยาโฟโตโทรปิก แสงจะทำหน้าที่เป็นสารระคายเคืองที่จำเป็นเพียงเพื่อกระตุ้นกระบวนการทางสรีรวิทยาต่างๆ เท่านั้น สิ่งนี้สิ้นเปลืองพลังงานเพียงเล็กน้อย กระบวนการเจริญเติบโตต้องใช้พลังงานมาก

สามารถเป็นแบบพาสซีฟหรือแอคทีฟ การเคลื่อนไหวแบบพาสซีฟ (หรือการเคลื่อนไหวแบบดูดความชื้น) มีความเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงปริมาณน้ำของคอลลอยด์ที่ประกอบเป็นเยื่อหุ้มเซลล์ ในพืชดอก การเคลื่อนไหวแบบดูดความชื้นมีบทบาทในการแพร่กระจายของเมล็ดและผลไม้ กุหลาบแห่งเจริโคที่เติบโตในทะเลทรายอาหรับมีกิ่งก้านที่ขดตัวอยู่ในอากาศแห้ง แต่ในอากาศชื้น พวกมันจะกางออก ฉีกพื้นผิวออกและถูกลมพัดพาไป เนื่องจากการดูดความชื้น ผลของหญ้าขนนกและหญ้านกกระเรียนจึงถูกฝังอยู่ในพื้นดิน ในอะคาเซียสีเหลืองถั่วที่โตเต็มที่จะแห้งใบทั้งสองของมันบิดเป็นเกลียวและเมล็ดก็กระจัดกระจายไปด้วยแรง

การเคลื่อนไหวที่กระฉับกระเฉงนั้นขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ของความหงุดหงิดและการหดตัวของโปรตีนไซโตพลาสซึมของพืชตลอดจนกระบวนการเจริญเติบโต เมื่อรับรู้ถึงอิทธิพลของสิ่งแวดล้อม พืชจึงตอบสนองต่อพวกมันโดยการเพิ่มความเข้มข้นของการเผาผลาญ เร่งการเคลื่อนไหวของไซโตพลาสซึม รวมถึงการเคลื่อนไหวของการเจริญเติบโต การระคายเคืองที่พืชรับรู้จะถูกส่งไปตามเส้นไซโตพลาสซึม - พลาสโมเดสมาตา จากนั้นพืชโดยรวมจะตอบสนองต่อการระคายเคือง การระคายเคืองเล็กน้อยทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นการระคายเคืองอย่างรุนแรงทำให้เกิดการยับยั้งกระบวนการทางสรีรวิทยาในพืช การเคลื่อนไหวที่แอคทีฟนั้นช้า (เติบโต) และเร็ว (หดตัว) การเคลื่อนไหวของการเจริญเติบโต ได้แก่: tropisms (การระคายเคืองกระทำไปในทิศทางเดียวและการเติบโตด้านเดียวเกิดขึ้นส่งผลให้อวัยวะโค้งงอ - geotropism, phototropism, chemotropism) และน่ารังเกียจ (การตอบสนองของพืชต่อสิ่งเร้าที่ไม่มีทิศทางเฉพาะ - thermonasty, photonasty) .

การเคลื่อนไหวแบบหดตัวมักเรียกว่าการเคลื่อนไหวแบบเทอร์กอร์ เป็นผลมาจากการทำงานร่วมกันของกรดอะดีโนซีนไตรฟอสฟอริก (ATP) กับโปรตีนที่หดตัว กลไกการเคลื่อนที่แบบหดตัวของพืชนั้นคล้ายคลึงกับกลไกการหดตัวของกล้ามเนื้อมนุษย์ การเคลื่อนไหวแบบหดตัวที่ใช้งานอยู่นั้นรวมถึงการเคลื่อนไหวในอวกาศของสิ่งมีชีวิตส่วนล่าง - แท็กซี่ซึ่งเกิดจากการระคายเคืองฝ่ายเดียวเช่น tropisms แบคทีเรีย สาหร่าย และแอนเทอโรซอยด์ของมอสและเฟิร์นที่ติดตั้งแฟลเจลลาสามารถแท็กซี่ได้ สาหร่ายหลายชนิด (Chlamydomonas) มีโฟโตแท็กซิสเป็นบวก แอนเทอโรซอยด์ของมอสจะถูกรวบรวมในเส้นเลือดฝอยที่มีสารละลายซูโครสอ่อน และในเฟิร์น - สารละลายของกรดมาลิก (เคมีบำบัด) การเคลื่อนไหวแบบหดตัวที่เกี่ยวข้องกับการหดตัวของสารโปรตีนของไซโตพลาสซึม ได้แก่ แผ่นดินไหว

การเคลื่อนไหวอัตโนมัตินั้นใกล้เคียงกับเหตุการณ์แผ่นดินไหว เมื่อระคายเคืองอย่างรุนแรง ใบของ biophytum (Biophytum sensitivum) จะพับเหมือนผักกระเฉด ทำให้เกิดการหดตัวเป็นจังหวะต่อเนื่องกัน ในกรณีนี้ ATP จะสลายตัวและได้รับการฟื้นฟูซึ่งทำให้ใบเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องภายใต้อิทธิพลของสารระคายเคือง ใบไม้ Oxalis เคลื่อนไหวภายใต้อิทธิพลของแสงจ้า ความมืด และอุณหภูมิที่สูงขึ้น ในตอนเย็นใบของสีน้ำตาลพับและในเวลากลางคืนพวกเขาจะเปิดออกหลังจากฟื้นฟูการเชื่อมต่อของ ATP กับโปรตีนที่หดตัวแล้ว พืชที่มีความสามารถในการเกิดนิวยิซึม (Acacia dealbata), แผ่นดินไหว (Mimosa pudica) และการเคลื่อนไหวอัตโนมัติ (Desmodium gyrans) มีกิจกรรม ATP สูง ในพืชที่ไม่สามารถเคลื่อนไหวได้จะไม่มีนัยสำคัญ (Desmodium canadensis) ปริมาณ ATP สูงสุดจะพบได้ในเนื้อเยื่อพืชที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหว