NASTIER: TYPER, EGENSKAPER OCH EXEMPEL - BIOLOGI - 2025

De Nasties , nastismos eller Nasti är en form av rörelse av växter som härrör från uppfattningen av en yttre stimulans på ett sätt, men där riktningen för den resulterande rörelsen är oberoende av den uppfattade stimulus. De förekommer i praktiskt taget alla växtorgan: blad, stjälkar och grenar, blommor, slingrar och rötter.

Bland de mekanismer som växter måste anpassa sig till miljön som omger dem finns vissa former av rörelser som, vändbart eller irreversibelt, är resultatet av uppfattningen av ljus, termisk, kemisk, vatten, taktil, gravitationell stimuli, produkten av skador orsakade av växtätare. när man matar, bland andra.

Köttätande växt Drosera rotundifolia (Källa: pixabay.com/)

Rörelser i växter klassificeras traditionellt i två typer: tropismer och nastier. Tropism, till skillnad från nastier, definieras funktionellt som rörelser eller tillväxtresponser av växtorgan för fysiska stimuli och är direkt relaterade till den riktning i vilken de uppfattas.

Både nastier och tropismer kan vara ett resultat av rörelser på grund av tillväxt eller turgorförändringar i cellerna i det rörliga organet, så att vissa rörelser kan anses vara reversibla och andra irreversibla, i förekommande fall.

Charles Darwin beskrev i sitt arbete från 1881 - The Power of Movement in Plants - växtrörelser till följd av miljöförändringar, särskilt de som är relaterade till tropiska svar. Mekanismerna bakom dessa rörelser har emellertid beskrivits av olika författare sedan dess fram till idag.

typer

En växt kan få en stor mångfald av stimuli som den kan utlösa en stor variation av svar. Klassificeringen av de olika nastiska rörelserna har gjorts huvudsakligen utifrån stimulansens natur, men den vetenskapliga beskrivningen av svarmekanismerna uppvisar många oklarheter.

Bland de mest kända typerna av nastier är:

• Nictinastia : när bladen på vissa arter av baljväxter växer helt ut under dagen och veckas eller stängs på natten.
• Tigmonastia / Seismonastia : rörelser som är resultatet av stimuli genom direkt fysisk kontakt i vissa organ av vissa arter.
• Thermonastia : vändbara rörelser beroende på värmefluktuationer.
• Photonastia : det anses vara en speciell typ av fototropism; bladen hos vissa arter under förhållanden med hög ljusintensitet kan arrangeras parallellt med incidensen av ljus.
• Epinastia och hyponastia : det är bladrörelser som vissa arter har inför extrema fuktighetsförhållanden i rötter eller höga koncentrationer av salt i jorden. Epinasty har att göra med en överdriven tillväxt av adaxialområdet, medan hyponastia avser tillväxten av bladaxens abaxiella region.
• Hydronastia : rörelse av vissa växtorgan som beror på hydriska stimuli.
• Chemionastia : rörelsesvar relaterat till koncentrationsgradienter för vissa kemiska ämnen. Vissa författare hänvisar snarare till interna rörelser och signalvägar.
• Gravinastia / Geonastia : reversibel temporär rörelse av vissa växter som svar på gravitationsstimuli.

Funktioner och exempel

Många av de nastiska rörelserna beror på förekomsten av ett visst organ: pulvínulo. Pulvinules är specialiserade motororgan som ligger i basen på petiolerna i enkla blad och petioles och broschyrer i sammansatta blad.

Anatomiskt sett är de sammansatta av en central cylinder, omgiven av lager av kollenkym och en motorisk kortikalzon som har parenkymceller som är mottagliga för förändringar i storlek och form.

Celler i pulvinular cortex som förändras i storlek och form är kända som motorceller, bland vilka är extensorn och flexor motorceller. Normalt beror rörelsen på dessa på turgorförändringar på grund av inträde och / eller utlopp av vatten från protoplasten.

Nedan följer en kort beskrivning av nastierna vars fall kan betraktas som klassiska exempel.

Nictinastias eller "sömnrörelser" av växter

De upptäcktes ursprungligen i Mimosa pudica och är mycket vanliga i baljväxter. De har att göra med bladens "rytmiska" rörelse, som stänger på natten och expanderar helt under dagen. De mest studerade har varit de av Albizzia julibrissim, A. lophantha, Samanea saman, Robinia pseudoacacia och Phaseolus coccineus.

Fenomenet är välkänt hos växter och tros ha anpassningsbara skäl: expansionen av bladbladen under dagen gör att maximalt ljusenergi kan fångas upp under solen, medan stängningen på natten syftar till att undvika kaloriförlust Viktig.

När bladen expanderas är pulvinulerna i ett horisontellt läge (dagligt) och när de är stängda har de en "U" -form (nattlig), eller som är relaterad till en ökning av turgor i extensorcellerna under öppningen och en ökning i turgor i flexorceller under stängning.

Grafisk beskrivning av den nictinastic rörelsen (Charles Darwin, LL.D., FRS assisterad av Francis Darwin, via Wikimedia Commons)

Sådana turgorförändringar inträffar på grund av rörelse av vatten som beror på den intracellulära rörelsen hos joner, såsom K + och Cl-, malat och andra anjoner.

K + kommer in i motorcellerna genom en ökning av den negativa laddningen på den inre ytan av det cytoplasmiska membranet, vilket uppnås genom verkan av ATPaser som är ansvariga för att utvisa protoner från cytoplasma.

Förlusten av turgor inträffar på grund av inaktivering av protonpumpen, som depolariserar membranet och aktiverar kaliumkanalerna, vilket främjar utgången av denna jon mot apoplasten.

Dessa rörelser beror på verkan av fotoreceptorer sammansatta av fytokromer, eftersom experiment har visat att långvarig strålning stimulerar bladöppningen.

Nictinastic rörelse har en viss "rytmiskhet", eftersom växter som utsätts för permanent mörker presenterar dessa rörelser var 24: e timme, så en slags "biologisk klocka" måste delta i regleringen av turgorförändringar i de pulvinuella motorcellerna.

Tigmonastier eller beröringsrörelser

En av de mest populära tigmonastiska svaren i litteraturen är den som presenteras av den köttätande växten Dionaea muscipula eller "Venus flytrap", där insekterna är fångade i dess gångjärn med två löv.

När ett insekt klättrar mot den ventrale ytan på bladet och möter tre känsliga hårstrån som utlöser motorns svar, alstras intercellulära elektriska signaler och initierar differentiell förlängning av cellerna i varje lövlapp, vilket resulterar i stängning av "Cheat" på mindre än en sekund.

Dinoaea muscipula, Venus flytrap (Venus flytrap) (Källa: pixabay.com/)

Carnivory ger D. muscipula tillräckligt med kväve för att överleva, så att dessa växter kan bosätta sig utan problem i jordar som är dåliga i detta mineral. Det är viktigt att notera att denna rörelse är mycket specifik, vilket innebär att stimuli som regndroppar eller stark vind inte utlöser stängningen av loberna.

En annan köttätande växt, Drosera rotundifolia, har hundratals mukilaginösa tentaklar på ytan av sina modifierade blad, och lockar uppmärksamheten hos hundratals potentiella rov, som fastnar i mucilage av "tentaklarna."

De sensoriska tentaklarna upptäcker rovets närvaro och de angränsande tentaklarna böjer sig mot den som har stimulerats och bildar en koppformad fälla som fångar insektet inuti.

Skillnadstillväxt tros inträffa som kontrolleras av förändringar i auxinnivåer eftersom tillsatsen av exogena auxiner utlöser bladens stängning, och genom att lägga till blockerare för transport av samma hormon hindras rörelse.

Mimosa pudica är också huvudpersonen i de bäst beskrivna tigmonastiska rörelserna. Beröringen av en av dess broschyrer främjar omedelbar stängning av dess sammansatta blad.

Man tror att detta svar på taktila stimuli kan tjäna till att skrämma bort eventuella rovdjur eller som en försvarsmekanism som möjliggör exponering av deras defensiva ryggar.

Vikningen av bladen beror på förändringar i turgor. Pulvinulerna förlorar i detta fall turgor, specifikt sträcker sig flexorcellerna som ett svar på förlusten av volym hos extensorcellerna.

Mimosa pudica eller den "känsliga växten" (Källa: pixabay.com/)

Volymförändringen sker på grund av utsläpp av sackaros i floemet, vilket tvingar den osmotiska transporten av vatten och den passiva transporten av kalium- och klorjoner.

En elektrokemisk gradient genereras också i denna rörelse tack vare protonpumparnas deltagande i membranet (ATPases). Tillväxtfaktorer, bland annat cytoskelet och aktinfilament är inblandade.

Thermonasties

Det har detaljerats i krokusblommor och tulpaner. Det uppstår på grund av en differentiell tillväxt på motsatta sidor av kronblad som reagerar på den termiska stimulansen och inte på grund av förändringar i turgor. Skillnaden i respons inträffar eftersom de två sidorna av organet har tillväxtoptimum vid mycket olika temperaturer.

Krokusblommor (Källa: pixabay.com/)

Under denna rörelse inträffar inga signifikanta förändringar i protoplasternas osmotiska, pH eller permeabilitetsvärden. Betydande ökningar av intracellulärt koldioxid har också observerats, vilket verkar vara den faktor som sensibiliserar vävnaderna för temperaturförändringar.

Stängda tulpaner (Källa: pixabay.com/)

Denna rörelse är oberoende av ljusintensiteten och är helt beroende av temperaturökningen. Konventionen mellan olika författare är att den termiska variationen måste vara mellan 0,2 ° C och 0,5 ° C för att observera en rörelse av blommorna. Ett temperaturfall i samma storlek orsakar att det stängs.

referenser

1. Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Fundamentals of Plant Physiology (2: a upplagan). Madrid: McGraw-Hill Interamericana of Spain.
2. Braam, J. (2005). Vid beröring: växtsvar på mekaniska stimuli. Ny fytolog, 165, 373–389.
3. Brauner, L. (1954). Tropismer och Nastic rörelser. Annu. Rev. Plant. Physiol. 5, 163-182.
4. Brown, AH, Chapman, DK, & Liu, SWW (1974). Jämförelse av blad-epinasti inducerad av viktlöshet eller genom klinostatrotation. Bioscience, 24 (9), 518–520.
5. Dubetz, S. (1969). En ovanlig fotonastism inducerad av torka i Phaseolus vulgaris. Canadian Journal of Botany, 47, 1640–1641.
6. Dumais, J., & Forterre, Y. (2012). "Vegetabilisk dynamik": Vattenens roll i växtrörelser. Annu. Pastor Fluid Mech. 44, 453-478.
7. Enright, JT (1982). Sömnrörelse av löv: till försvar för Darwins tolkning. Oecologia, 54 (2), 253–259.
8. Esmon, CA, Pedmale, U. V, & Liscum, E. (2005). Växt tropism: ger kraften i rörelse till en stillsam organisme. Int. J. Dev. Biol., 49, 665-674.
9. Firn, RD, & Myers, AB (1989). Växtrörelser orsakade av differentiell tillväxt - enhet i mångfalden av mekanismer? Miljö- och experimentell botanik, 29, 47–55.
10. Guo, Q., Dai, E., Han, X., Xie, S., Chao, E., & Chen, Z. (2015). Snabb nastisk rörelse av växter och bioinspirerade strukturer. JR Soc. Gränssnitt, 12.
11. Hayes, AB, & Lippincott, JA (1976). Tillväxt och gravitationsrespons i utvecklingen av bladbladhyponasty. American Journal of Botany, 63 (4), 383–387.
12. Koukkari, WL, & Hillman, WS (1968). Pulvini som fotoreceptorer i fytokromeffekten på Nyctinasty i Albizzia julibrissin. Plant Physiology, 43 (5), 698–704.
13. Sandalio, LM, Rodríguez-Serrano, M., & Romero-Puertas, MC (2016). Bladepinasti och auxin: En biokemisk och molekylär översikt. Växtvetenskap. Elsevier Ireland Ltd.
14. Schildknecht, H. (1983). Turgoriner, hormoner av de endogena dagliga rytmerna av högre organiserade växter-detektion, isolering, struktur, syntes och aktivitet. Angewandte Chemie International Edition på engelska, 22 (9), 695–710.
15. Ueda, M., Takada, N., & Yamamura, S. (2001). Molekylär tillvägagångssätt för växtens nyktinastiska rörelse kontrollerad av en biologisk klocka International Journal of Molecular Sciences, 2 (4), 156–164.
16. Wood, WML (1953). Termonasty i Tulip och Crocus Flowers. Journal of Experimental Botany, 4 (10), 65–77.