- Mechanismus des Hydrotropismus
- Warum ist Hydrotropismus für Pflanzen so wichtig?
- Missverständnisse über Hydrotropismus
- Hydrotropismus und Wurzelwachstum in feuchten Gebieten
- Wasseraufnahme
- Abstand für die Wasseraufnahme erforderlich
- Hydrotropismus-Studien
- Schwerkraftrichtung ändern Vektor
- Mikrogravitation
- Andere Schwierigkeiten
- Verweise
Der Hidrotropismo ist eine Wachstumsreaktion von Pflanzen auf Wasserkonzentrationen; Die Antwort kann positiv oder negativ sein. Wurzeln sind beispielsweise positiv hydrotrop, da das Pflanzenwurzelwachstum in Richtung einer höheren relativen Luftfeuchtigkeit erfolgt. Die Pflanze kann dies an der Wurzelkappe erkennen und dann Signale an den länglichen Teil der Wurzel senden.
Ein positiver Hydrotropismus ist einer, bei dem der Organismus dazu neigt, in Richtung Feuchtigkeit zu wachsen, während ein negativer Hydrotropismus ist, wenn der Organismus von ihm wegwächst.
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Hydrotropismus ist eine Form des Tropismus (es ist eine Orientierungsreaktion eines Organismus auf einen Reiz), die durch die Wachstums- oder Bewegungsreaktion einer Zelle oder eines Organismus auf Feuchtigkeit oder Wasser gekennzeichnet ist.
Mechanismus des Hydrotropismus
Eine Klasse von Pflanzenhormonen, Auxine genannt, koordiniert diesen Wurzelwachstumsprozess.
Auxine spielen eine Schlüsselrolle beim Biegen der Wurzeln von Pflanzen in Richtung Wasser, da sie dazu führen, dass eine Seite der Wurzel schneller wächst als die andere und somit die Wurzel gebogen wird.
Der Hydrotropismus-Prozess wird eingeleitet, indem die Wurzelkappe das Wasser aufnimmt und ein Signal an den länglichen Teil der Wurzel sendet.
Hydrotropismus ist in unterirdischen Wurzeln schwer zu beobachten, da die Wurzeln nicht leicht zu beobachten sind.
Wasser bewegt sich leicht im Boden und der Wassergehalt des Bodens ändert sich ständig, so dass ein Gradient der Bodenfeuchtigkeit nicht stabil ist.
Warum ist Hydrotropismus für Pflanzen so wichtig?
Die Wurzeln wachsen ins Wasser
Diese Fähigkeit, die Wurzel in Richtung eines durch Hydrotropismus bereitgestellten Feuchtigkeitsgradienten zu biegen und zu wachsen, ist wesentlich, da Pflanzen Wasser zum Wachsen benötigen. Wasser wird zusammen mit löslichen Mineralstoffen von den Wurzelhaaren aufgenommen.
In Gefäßpflanzen werden Wasser und Mineralien über ein Transportsystem namens Xylem zu allen Teilen einer Pflanze transportiert.
Das zweite Transportsystem in Gefäßpflanzen heißt Phloem. Das Phloem enthält auch Wasser, nicht mit löslichen Mineralien, sondern hauptsächlich mit löslichen organischen Nährstoffen.
Dies ist von biologischer Bedeutung, da Hydrotropismus dazu beiträgt, die Effizienz der Pflanze in ihrem Ökosystem zu steigern.
Missverständnisse über Hydrotropismus
Hydrotropismus und Wurzelwachstum in feuchten Gebieten
Ein größeres Wurzelwachstum in feuchten Bodengebieten als in trockenen Bodengebieten ist normalerweise nicht das Ergebnis von Hydrotropismus.
Für Hydrotropismus muss sich eine Wurzel von einem Trockner zu einem feuchten Bereich des Bodens biegen. Wurzeln benötigen Wasser, um zu wachsen, damit Wurzeln, die sich zufällig in feuchten Böden befinden, wachsen und sich viel stärker verzweigen als Wurzeln in trockenen Böden.
Wasseraufnahme
Die Wurzeln können das Wasser in den intakten Rohren nicht durch Hydrotropismus fühlen und müssen die Rohre brechen, um das Wasser zu erhalten.
Abstand für die Wasseraufnahme erforderlich
Die Wurzeln können durch den Hydrotropismus kein Wasser fühlen, das mehrere Fuß entfernt ist, und wachsen darauf zu.
Im besten Fall arbeitet der Hydrotropismus wahrscheinlich in Abständen von einigen Millimetern.
Hydrotropismus-Studien
Die Erforschung des Hydrotropismus war in erster Linie ein Laborphänomen für Wurzeln, die eher in feuchter Luft als im Boden wachsen. Seine ökologische Bedeutung für die im Boden kultivierten Wurzeln ist nicht klar. Die kürzlich erfolgte Identifizierung einer mutierten Pflanze ohne hydrotrope Reaktion trug zur Aufklärung ihrer Rolle in der Natur bei.
Hydrotropismus kann für im Weltraum gewachsene Pflanzen wichtig sein, damit sich die Wurzeln in einer Mikrogravitationsumgebung orientieren können. In Wirklichkeit ist diese Reaktion auf das Pflanzenwachstum nicht einfach zu untersuchen. Die Experimente werden, wie erwähnt, in Laboratorien und nicht in der natürlichen Umgebung durchgeführt.
Es wird jedoch immer mehr über die Komplexität dieses Pflanzenwachstumsprozesses gelernt.
Die beliebtesten Pflanzen, um diesen Effekt zu untersuchen, sind: Erbsenpflanze (Pisum sativum), Maispflanze (Zea mays) und saures Tal (Arabidopsis thaliana).
Schwerkraftrichtung ändern Vektor
Ein anderer Ansatz zur Untersuchung des Hydrotropismus besteht darin, Instrumente zu verwenden, um die Richtung des von Pflanzen empfangenen Schwerkraftvektors zu ändern.
Die Richtung des Wurzelwachstums ist in Richtung Wasser
Obwohl es nicht möglich ist, die Auswirkungen der Schwerkraft auf die Erde zu beseitigen, gibt es Maschinen, die Pflanzen um eine Achse oder in einigen Fällen in drei Dimensionen drehen, um die Auswirkungen der Schwerkraft zu neutralisieren, die als Positionierungsmaschinen bezeichnet werden. zufällig.
Tatsächlich war der Hydrotropismus in den Wurzeln am offensichtlichsten, als die Erbsen- und Gurkenpflanzen in einer dieser Maschinen gezüchtet wurden.
Mikrogravitation
Ein noch interessanterer Ansatz zur Untersuchung besteht darin, die während der Raumfahrt herrschenden Mikrogravitationsbedingungen zu nutzen.
Die Idee ist, dass in Abwesenheit signifikanter Gravitationskräfte die vorherrschenden gravitropen Reaktionen der Wurzeln effektiv negiert werden, so dass andere Wurzeltropismen (wie Hydrotropismus) über dem Gravitropismus deutlicher werden. Dies ist eine sich drehende oder wachsende Bewegung einer Pflanze oder eines Pilzes als Reaktion auf die Schwerkraft.
Andere Schwierigkeiten
Ein weiteres Hindernis für die Untersuchung des Hydrotropismus ist die Schwierigkeit, ein System zu etablieren, in dem ein reproduzierbarer Feuchtigkeitsgradient vorliegt.
Zu den klassischen Methoden deutscher Botaniker, die auch von den Darwins angewendet wurden, gehörte das Einlegen der Samen in einen hängenden Zylinder aus feuchtem Sägemehl, was dazu führte, dass die Wurzeln zuerst nach unten wuchsen, dann aber wieder in das feuchte Substrat hineinwuchsen.
Es ist bemerkenswert, dass einer der weniger bekannten Tropismen der Hydrotropismus ist, ein gerichtetes Wachstum als Reaktion auf Gradienten von Wasser oder Feuchtigkeit.
Obwohl der Hydrotropismus in Pflanzenwurzeln von deutschen Botanikern des 19. Jahrhunderts und von den Darwins untersucht wurde, wurde die Existenz dieses Tropismus bis in die letzten Jahre in Frage gestellt.
Diese Prozesse müssen lediglich weiter untersucht werden. Jede wissenschaftliche Studie wird das Verständnis dieser komplexen Mechanismen verbessern.
Verweise
- Hershey, D. (1992). "Ist Hydrotropismus ganz nass?" Wissenschaftliche Aktivitäten. 29 (2): 20–24.
- Kiss, J. (2007). "Wo ist das Wasser? Hydrotropismus in Pflanzen “. Von ncbi.nlm.nih.gov wiederhergestellt.
- Redaktionsteam für Pflanzen- und Blumenführer. (2012). "Hydrotropismus". Von plant-and-flower-guide.com wiederhergestellt.
- Y. Miyazawa, T. Yamazaki, T. Moriwaki und J. Takahashi (2011). "Hydrotropismus". Fortschritte in der botanischen Forschung. Von sciencedirect.com wiederhergestellt.
- Biologie Online-Redaktionsteam. (2016). "Hydrotropismus". Von Biology-online.org wiederhergestellt.
- N. Takahashi, Y. Yamazaki, A. Kobayashi, A. Higashitani und H. Takahashi (2003). "Hydrotropismus interagiert mit Gravitropismus, indem Amyloplasten in Keimlingswurzeln von Arabidopsis und Rettich abgebaut werden". Plant Physiol. 132 (2): 805–810.
- Wörterbuch-Editor-Team. (2002). "Hydrotropismus". Von dictionary.com abgerufen.