Движение растений. чем отличается движение растений от движения животных? рост растений

Движение животных

В отличие от растений и грибов большинство многоклеточных животных активно передвигаются в пространстве. Разнообразные способы движения служат для поиска и потребления пищи, спасения от хищников. Именно поэтому у них в процессе исторического развития выработалась сложная опорно-двигательная система. Основа такой системы — скелет. У позвоночных животных скелет внутренний, он построен из костной и хрящевой тканой. Части сколота соединяются неподвижно или с помощью суставов. Скелет служит местом для прикрепления мышц При сокращении мышц части скелета работают как рычаги, что приводит
к различным движениям. Согласованную работу мышц, их сокращение и расслабление обеспечивает нервная система.

Для активного передвижения в различных средах у животных сформировались разнообразные конечности. Водные животные передвигаются с помощью плавников (рыбы) или ластообразных конечностей (морские котики, моржи). Почвенные животные роют ходы с помощью приспособленных для этого роющих передних конечностей. У большинства животных, обитающих в наземно-воздушной среде, имеются специальные двигательные конечности. С их помощью они совершают разнообразные движения: ходят, бегают, ползают, прыгают. Некоторые животные способны летать. Крылья птиц и летучих мышей это видоизмененные передние конечности. Крылья бабочек и других насекомых — это выросты покровов.

Чем отличается движение растений от движения животных

Каждое животное в своем движении преследует какую-то цель – это поиск пищи, смена места, защита от нападений, размножение и многое другое. Главное свойство любого перемещения – движение всего организма целиком. Иными словами, животное движется полностью всем телом. Это главный ответ на вопрос о том, чем отличаются движения растений от движений животных.

Подавляющее большинство растений ведет прикрепленное существования. Корневая система – необходимая для этого часть, расположена она неподвижно в конкретном месте. Если растение отделить от корня, оно просто погибнет. Самостоятельно передвигаться в пространстве растения не могут.

Многие растения способны совершать какие-либо сократительные движения, о чем рассказывалось выше. Они способны раскрывать лепестки, складывать при раздражении листья и даже ловить насекомых (мухоловка). Но все эти движения происходят в определенном месте, где произрастает данное растение.

Кислица

Кислица или Оксалис — однолетнее или многолетнее травянистое растение родом из Мексики, распространено как в дикой природе, так и в домашнем цветоводстве. Отличается неприхотливостью и хорошей устойчивостью к заболеваниям.

Листья у кислицы фигурные, разделены на три или четыре части, закреплены на тонких черешках. За необычную складывающуюся форму листовых пластин растение часто называют бабочкой. При любых неблагоприятных условиях, будь то слишком яркий свет, наступление темноты или легкое касание, цветки оксалиса медленно закрываются, а листочки складываются как зонтики и поникают. Как только внешнее воздействие прекращается, листовые пластинки раскрываются.

В комнатных условиях кислица цветет почти круглый год зонтиковидными мелкими соцветиями белого, желтого, сиреневого, розового окраса. Цветки, так же как и листья, очень чувствительны: на ночь и в пасмурную погоду закрывают свои венчики.

Еще одной характерной чертой растения считаются «взрывающиеся» плоды-капсулы, которые «выстреливают» мелкими семенами, если к ним слегка прикоснуться. Из-за этой особенности растение может стать сорняком при выращивании на участке.

Скорость роста растений

Чтобы заметить движение, можно провести специальную видеосъемку. В результате происходящее за сутки можно пронаблюдать за несколько секунд. Ростовые движения растений ускоряются в сотни раз: на глазах ростки пробивают себе путь через почву, распускаются на деревьях почки, набухают и расцветают цветочные бутоны. В реальности очень быстро растет бамбук — в минуту на 0,6 мм. Еще большей скоростью роста обладают некоторые плодовые тела грибов. Диктиофор увеличивается в размерах на 5 мм всего лишь за одну минуту. Наибольшей подвижностью обладают низшие растения — это водоросли и грибы. К примеру, хламидомонада (водоросль) может быстро при помощи жгутиков перемещаться в аквариуме на освещенную солнцем сторону. Также передвигаются многие зооспоры, которые служат для размножения (у водорослей и грибов). Но вернемся к более сложным растениям. Цветковые совершают различные движения, которые связаны с процессом роста. Они бывают двух видов — это тропизмы и настии.

Устанавливаются ли растения с места на место под свою власть? Земельные растения привязаны своими корнями и поэтому обычно не переходят с места на место сами по себе. Их надземные части перемещаются ветром или водой; и водные растения могут перемещаться с места на место путем перемещения воды, в которой они живут.

Двигаются ли детали установки, кроме как в результате внешней силы? Части растений реагируют на определенные раздражители, такие как свет. Например, когда стебель растения освещен более ярко с одной стороны, он часто согнется к свету. Это происходит потому, что гормоны растений накапливаются на более затененной стороне и заставляют ткани с этой стороны расти быстрее. Как можно наблюдать реакции организма на раздражители? Реакции, как правило, слишком медленны, чтобы их наблюдал человеческий глаз, но наблюдения в течение определенного периода времени показывают движение, которое имело место.

Десмодиум

Десмодиум еще называют телеграфным танцующим растением. Основная его особенность заключается в том, что он способен относительно быстро двигаться. Растет в основном в Азии, иногда встречается и на островах южной части Тихого океана.

Десмодиум имеет достаточно большие размеры. Он способен достигать высоты в 2 метра. Продолжительность движения может варьироваться от 3 до 5 минут. Когда одновременно начинают двигаться все листья, создается довольно интересный эффект, напоминающий танец. Растение осуществляет движение в ответ на вибрации, солнечный свет, тепло, следовательно способно двигаться и под музыку. Десмодиум вполне можно выращивать в домашних условиях и наблюдать за его волшебными танцами.

Многие необычные растения просто поражают воображение. Велик соблазн для цветоводов-любителей собрать коллекцию таких интересных экземпляров и для красоты, и для забавы.

Настии

Познакомимся с другими особенностями движения растений, которые называются настии. Движения эти связаны с диффузными воздействиями окружающих условий. Настии, в свою очередь, могут быть положительными и отрицательными.

Соцветия одуванчика (корзинки) на ярком свете раскрываются, а в сумерках, при плохом освещении, – закрываются. Такой процесс называется фотонастией. У душистого табака все наоборот: цветы при уменьшении освещения начинают раскрываться. Здесь проявляется отрицательный вид фотонастии.

При снижении температуры воздуха цветки шафрана закрываются – это проявление термонастии. Настии в своей основе также имеют неравномерный рост. При сильном росте верхних сторон лепестков идет раскрытие, а если большей силой обладают нижние – закрытие цветка.

Общая классификация движений растений

Движения растений учеными в целом классифицируется следующим образом:

  • Движение цитоплазмы и органоидов — внутриклеточные движения.
  • Локомоторные передвижения клеток с использованием специальных жгутиков.
  • Рост на основе растяжения клеток роста — сюда включается удлинение корней, побегов, осевых органов, рост листьев.
  • Рост корневых волосков, пыльцевых трубок, протонемы мхов, то есть верхушечный рост.
  • Движения устьиц — тургорные оборотные движения.

Локомоторные движения и движения цитоплазмы присущи как растительным, так и животным клеткам. Остальные типы принадлежат исключительно растениям.

Из Википедии — свободной энциклопедии

Осмос усиливается аквапоринами

Вода в корневую систему поступает в зоне всасывания, через корневые волоски. Механизмы проникновения её в клетки подчиняются общим законом транспорта воды через плазмалемму. Если одиночную клетку поместить в воду, то концентрация ионов внутри ячейки будет больше, чем снаружи неё. И вода станет двигаться в клетку путём осмоса.

Однако скорость осмоса через мембрану ограничена. Долгое время учёные не могли понять, как вода может двигаться быстрее, чем предусматривает скорость осмоса. Теперь мы знаем, что осмос усиливается мембранными водными каналами, которые формируют интегральные мембранные протеины, называемые аквапоринами. Эти каналы есть в клетках животных и растений. Они проходят через мембраны вакуолей и клеточные мембраны и обеспечивают объёмный поток жидкостей.

Мембранные водные каналы ускоряют движение воды по ксилеме, обеспечивают постоянство водного баланса клетки, но они не способны изменить направление потока.

Движение воды по растению

На первом этапе корневая система поглощает воду из почвы. Водные потенциалы действуют под разными знаками, что приводит к движению воды в определенном направлении. К разности потенциалов приводит транспирация и корневое давление.

Апопласт – свободное место в корне, которое состоит из сосудов ксилемы, оболочек клеток и межклеточного пространства. Апопласт в свою очередь разделен еще на два пространства, первое располагается до эндодермы, второе после нее и состоит из сосудов ксилемы. Эндодрема выполняет роль барьера, чтобы воды не переходила на пределы своего пространства. Симпласт – протопласты всех клеток объединенные частично проницаемой мембраной.

Вода проходит следующие этапы:

  1. Полупроницаемая мембрана
  2. Апопласт, частично сипласт
  3. Сосуды ксилемы
  4. Сосудистая система всех частей растений
  5. Черешки и листовые влагалища

По листу воды двигается по жилкам, они имеют ветвистую систему. Чем больше жилок имеется на листе, тем легче воды двигается по направлению к клеткам мезофилла. в данном случае количество воды в клетке уравновешено. Сосущая сила позволяет передвигаться воде от одной клетки к другой.

Растение погибнет, если ей будет недоставать жидкости и связано это не с тем, что в ней протекают биохимические реакции. Имеет значение физико-химический состав воды, в которой происходят жизненно важные процессы. Жидкость способствует появлению цитоплазматических структур, которые не могут существовать вне этой среды.

Вода образует тургор растений, поддерживает постоянную форму органов, тканей и клеток. Вода является основой внутренней среды растения и других живых организмов.

Больше информации можно узнать из видео.

Процессы, проходящие в водной среде

Наука не стоит на месте, поэтому данные о водном обмене растений постоянно дополняются новыми фактами. Л.Г. Емельянов на основании имеющихся данных разработал ключевой подход к пониманию водного обмена растений.

Он поделил все процессы на 5 этапов:

  1. Осмотический
  2. Коллоидно-химический
  3. Теромодинамический
  4. Биохимический
  5. Биофизический

Данный вопрос продолжается активно изучаться, поскольку водный обмен непосредственно связан с водным статусом клеток. Последнее в свою очередь является показателем нормальной жизнедеятельности растения. Некоторые растительные организмы на 95% состоят из воды. В высушенном семени и спорах содержится 10% воды, в этом случае происходит минимальный метаболизм.

Вода находится во всех частях клетки, в частности, в клеточных стенках и мембранах, составляет большую часть цитоплазмы. Без воды не могли быть существовать коллоиды и молекулы белка. Подвижность цитоплазмы осуществляется за счет большого содержания воды. Также жидкая среда способствует растворению веществ, которые попадают в растение, и разносит их во все части организма.

Вода необходима для следующих процессов:

  • Гидролиз
  • Дыхание
  • Фотосинтез
  • Другие окислительно-восстановительные реакции

Именно вода помогает растению адаптироваться к внешней среде, сдерживает негативное воздействие перепадов температуры. Кроме того, без воды травянистые растения не могли бы поддерживать вертикальное положение.

Двигатель жидкости

Вода поступает в растение из почвы, ее поглощение осуществляется с помощью корневой системы. Чтобы произошел водный ток, в работу вступают нижний и верхний двигатели.

Энергия, которая тратится на передвижение воды равняется сосущей силе. Чем больше растение поглотило жидкости, тем выше по значению будет водный потенциал. Если воды недостаточно, то клетки живого организма обезвоживаются, водный потенциал уменьшается, а сосущая сила увеличивается. Когда появляется градиент водного потенциала, вода начинает циркулировать по растению. Его возникновению способствует сила верхнего двигателя.

Если лист растения насыщен водой, а влажность воздуха окружающей среды повышена, то испарение происходить не будет. При этом с поверхности будет выделяться жидкость с растворенными в ней веществами, будет происходить процесс гуттации. Такое возможно, если корнями воды поглощается больше, чем успевает испаряться листьями. Гуттацию видел каждый человек, она зачастую происходит ночью или утром, при высокой влажности воздуха.

Капли выходят наружу через водяные устьица, чему способствует корневое давление. При гуттации растение теряет минеральные вещества. При этом оно избавляется от лишних солей или кальция.

Второе подобное явление – плач растений. Если к свежему срезу побега приложить стеклянную трубку, по ней будет двигаться жидкость с растворенными минеральными веществами. Происходит это, поскольку от корневой системы вода движется только в одну сторону, такое явление называется корневым давлением.

Как действует фототропизм?

Сегодня мы знаем, что белки, называемые фототропинами, являются основными фоторецепторами, ответственными за обнаружение света во время фототропизма. Как и другие растительные фоторецепторы, состоят они из белка, связанного с поглощающей свет органической молекулой, называемой хромофором. Фототропины поглощают свет в синем диапазоне спектра. Активизируясь, они могут изменять активность других белков в клетке.
Разный уровень освещённости приводит к различным уровням активации фототропина, и он он «спускает» по стеблю сигнальное вещество — ауксин.
Больше ауксина вырабатывается на затенённой стороне, меньше — на освещённой.

Каскад взаимодействий между различными белками в клетках в конечном счете изменяет структуру клеток растения. Клетки на затемнённой стороне побега удлиняются, в то время как хорошо освещённые остаются более компактными. По мере того, как теневая сторона растения растёт, побег в целом наклоняется от этой стороны и к свету.

Недавние исследования показали, что перестройка может происходить на удивление быстро. Уже в течение нескольких минут после воздействия света клетки растений могут начать изменять свою структуру.

Ботаническое описание и фото

Тигровая бегония – растение класса многолетних. По размеру оно совсем небольшое (редко когда превышает 25-30 см) но пышности его можно позавидовать: бегония дает так много листьев (разумеется, при хорошем уходе), что создается эффект необычной зеленой подушки.

Листья в основном мелкие, 3-4 сантиметра в ширину, но иногда встречаются и более крупные виды. Узоры на них всегда включают контрастные элементы: пятнышки разных размеров, полоски, чередующиеся одна за другой, симметричные жилки, идущие от центра к краям. Форма – яйцевидная или напоминающая листья дуба. Поверхность покрыта крохотными волосками, мягкими и создающими эффект пушка. Цветы – небольшие, белые, напоминают внешне бабочек, присевших в зеленую гущу листвы. Бутоны собраны в соцветия и растут прямо из корня. Корневище приподнимается над грунтом.

Бегонию тигровую можно выращивать и как ампельное, и как подвесное растение. Период цветения приходится на осенне-зимний период, но некоторые цветоводы предпочитают срезать цветоносы, чтобы он не оттягивали на себя питательные вещества и не мешали растению расти пышно.

На фото ниже изображена бегония тигровая:

Движение животных

Основные движения растений мы рассмотрели. Как же движутся животные и в чем проявляются отличия этих процессов у животных и растений?

Любые виды животных имеют способность перемещения в пространстве, в отличие от растений. Во многом это зависит от среды обитания. Организмы способны передвигаться под землей, на поверхности, в воде, в воздухе и так далее. У многих способности к движению во многом схожи с человеческими. Все зависит от различных факторов: строения скелета, наличия конечностей, их формы и многого другого. Движение животных подразделяется на несколько типов, к основным относятся следующие:

  • Амебное. Такое движение характерно для амеб — одноименных организмов. Тело таких организмов одноклеточное, оно перемещается при помощи ложноножек – специальных выростов.
  • Простейшее. Аналогично амебному передвижению. Простейшие одноклеточные организмы перемещаются при помощи вращательных, колебательных, волнообразных движений вокруг собственного туловища.
  • Реактивное. Такой тип движения также характеризует простейшие организмы. В этом случае движение вперед происходит благодаря выбросу особой слизи, который толкает организм.
  • Мышечное. Самый совершенный тип движения, который свойственен всем многоклеточным. Сюда же включается и человек – высшее создание природы.

Сократительные движения

Фотонастическое движение происходит благодаря заторможенному росту клеток на той или другой стороне лепестка. Можно просматривать и движения лепестков под воздействием изменения температуры (термонастии). Цветки тюльпана отворачивают лепестки в теплом помещении и прикрывают, если передвинуть растение в помещение холодное.

Сократительные движения у растений порождается толчками, прикосновениями (сейсмонастии). Примером данного вида движения сможет послужить сжимание листьев у венериной мухоловки и стыдливой мимозы, произрастающих в тропическом лесу, сжимание листьев у росянки, произрастающей на сфагновом болоте, движение тычинок у спармании.

При реакциях на раздражение растения затрачивают энергию. На беспрестанные раздражения растения перестают реагировать. Реакция устанавливается только тогда, когда реставрируется необходимое число энергии.

Некоторое движение у растений связано с изменениями тургорного давления в клетках. Так, лопасти листиков у кислицы, белой акации, клевера наклоняются в ночное время из-за того, что в верхних половинах сочленений листа тургор увеличивается. Изгиб совершается в сторону наименьшего тургорного давления. Колебания тургорного давления в клеточках конуса нарастания побега повергает то, что макушки побегов произрастают не истинно вверх, а по спирали.

Особенности

Приведенное в примере движение растений имеет и свои особенности. Наблюдение за кислицей в природе принесло некоторые неожиданности. На поляне с массой растений этого вида, когда у всех растений листья раскрыты, попадались экземпляры с закрытыми листиками. Как оказалось, растения эти в это время цвели (хотя летом цветы имеют невзрачный вид). При цветении кислица тратит множество веществ для образования цветков, для раскрытия листьев у нее просто не хватает энергии.

Если сравнивать животных и растения, то стоит отметить, что на сократительные движения у них влияют одинаковые причины. Есть сходные реакции на раздражитель, при этом имеется скрытый период раздражения. У кислицы он составляет 0,1 с. У мимозы при длительном раздражении он составляет 0,14 с.

Эксперименты с фототропизмом

В 1880 году Чарльз Дарвин и его сын Фрэнсис опубликовали статью, в которой они описали способность саженцев травы наклоняться к свету. В частности, они изучили эту реакцию у очень молодых растений, которые только что проросли. Их листья и побеги все еще были покрыты оболочкой, называемой колеоптиль (греч. koleós — ножны и греч. ptíon — перо).Отец и сын пробовали закрывать от света либо кончик, либо нижнюю часть колеоптиля. Благодаря этим экспериментам они обнаружили, что свет воспринимался именно на верхушке растения. Однако реакция изгиб (удлинение клеток с теневой стороны) – имел место значительно ниже кончика. Учёные пришли к выводу, что какой-то сигнал направлялся вниз от кончика растения к стеблю.

Опыт с пластинкой показывает, что химический сигнал передаётся только по затенённой части стебляОпыт с колпачком показывает, что химический сигнал передаётся именно от верхушки стебля

В 1913 году датский физиолог Питер Бойсен-Йенсен продолжил эту работу, показав, что химический сигнал, подаваемый на наконечнике, действительно отвечал за изгибание растений:

• Он отрезал кончик колеоптиля, покрыл срез желатином и вернул кончик на место. Растение продолжало сгибаться, когда подвергалось воздействию света.
• В другом эксперименте датчанин использовал вместо желатина непроницаемую пластинку слюды, и растение не реагировало на источник света. Стало понятно, что некий химический сигнал передаётся вниз по стеблю.

Бойсен-Йенсен также смог показать, что мобильный сигнал путешествовал именно по затенённой стороне его рассады. Когда пластинка вставлялась в стебель только с освещённой стороны, растение сгибалось к свету. Если она оказывалась с теневой стороны, реакции не возникало. Результаты этого эксперимента показали, что сигнал был стимулятором, а не репрессором роста. Ведь клетки удлинялись именно с затенённой стороны стебля, поворачивая всё растение по направлению к свету.

Как образуется водный потенциал?

Клеточные стенки сдерживают внутреннее давление клетки, когда вода наполняет её. Если клетку поместить в гипертонический раствор (с очень высокой концентрацией сахарозы), вода будет выходить из клетки, а клеточное давление упадёт. Клеточная мембрана отходит от клеточной стенки по мере уменьшения объёма клетки. Когда давление падает до 0, большинство растений вянут.

Тургор и плазмолиз в клетке растений

Изменение размера тургора можно предсказать путём вычисления потенциала воды в клетке и окружающем растворе. Водный потенциал имеет две составляющие:

  • физические силы, такие как гравитация и давление на клеточную стенку;
  • концентрация растворённого вещества внутри клетки и снаружи.

Вода всегда движется в направлении более низкого потенциала воды. Например, водопад движется вниз, потому что гравитация является для него основным фактором, а потенциал в нижней части водопада ниже, чем в верхней.

На уровне клетки вклад гравитации в потенциал воды настолько мал, что обычно не входит в расчёты, если не рассматривать очень высокое дерево. Тургорное давление (давление на клеточные стенки) называется потенциалом давления. Как только увеличивается тургор, увеличивается и потенциал давления.

Концентрация растворённых веществ также определяет потенциал воды и называется потенциалом растворённого вещества. В чистой воде он нулевой. Когда в ней растворяют вещества, молекулы воды образуют с ними водородные связи. Становится меньше свободных молекул воды, что уменьшает водный потенциал. Раствор с большей концентрацией веществ имеет меньший потенциал.

Общий водный потенциал растительной клетки – это сумма потенциала её давления и потенциала растворённого вещества. Когда общий потенциал энергии воды внутри и снаружи клетки одинаковый, то вода не движется.

Открытие Дарвина

Теперь понятно, что тропизмы играют большую роль в процессе движения растений. Первым изучать причины, которые вызывают тропизм, начал великий англичанин Чарльз Дарвин. Именно им было установлено, что раздражение воспринимается в точке роста, в то время как изгиб – ниже, в зонах растяжения клеток. Ученый предположил, что в точке роста возникает вещество, перетекающее в зону растяжения, там и происходит изгиб. Современники Дарвина не поняли и не восприняли эту его новаторскую мысль. Только в ХХ веке ученые опытным путем доказали правоту открытия. Оказалось, что в конусах нарастания (в стебле и корне) образуется некий гормон гетероауксин, иначе — бета-индолилуксусная органическая кислота. Освещение влияет на распределение этого вещества. На теневой стороне гетероауксина меньше, на солнечной – больше. Гормон ускоряет обмен веществ и поэтому теневая сторона стремится изогнуться в сторону освещения.

Механизм движения

Так каким же образом листья кислицы и стыдливой мимозы совершают сократительные движения? Этот механизм связан с сократительным белком, который приходит в действие при раздражении. При сокращении белков тратится энергия, вырабатываемая в процессе дыхания. Накапливается она в растении в виде АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты). При раздражении АТФ разлагается, распадается связь с сократительными белками, высвобождается энергия, заключенная в АТФ. Вследствие этого процесса листья складываются. Только через определенное время АТФ снова образуется, связано это с процессом дыхания. И только тогда листья вновь могут раскрыться.

Наиболее распространенным автономным движением является циркумпликация, медленное, круговое, иногда размахивающее движение кончиков побегов, корней и усиков по мере их роста; один полный цикл обычно занимает от 1 до 3 часов. Эти движения обусловлены дифференциальным ростом, но некоторые из них могут быть вызваны тургорными изменениями в клетках специальных шарнирных органов и, таким образом, обратимы.

Существует два вида настических движений, обусловленных либо дифференциальным ростом, либо дифференцированными изменениями тургидности клеток. Они могут быть вызваны множеством внешних стимулов. Фотонастические движения характерны для многих цветов и соцветий, которые обычно открываются в свете и закрываются в темноте. Термонастия видна в тюльпанах и крокусах, которые открываются в теплой комнате и снова закрываются при охлаждении. Самые яркие настические движения видны на чувствительном растении.

Мы выяснили, какие движения совершают растения (мимоза и кислица), отвечая на раздражающие факторы. Стоит заметить, что сокращение происходит не только при изменениях в окружающей среде, связано это и с внутренними факторами (процессом дыхания). Кислица складывает листья с наступлением темноты, но раскрывать их она начинает не с восходом солнца, а уже ночью, когда в клетках накапливается достаточное количество АТФ и восстанавливается связь с сократительными белками.

Чем отличается движение растений от движения животных

Каждое животное в своем движении преследует какую-то цель — это поиск пищи, смена места, защита от нападений, размножение и многое другое. Главное свойство любого перемещения — движение всего организма целиком. Иными словами, животное движется полностью всем телом. Это главный ответ на вопрос о том, чем отличаются движения растений от движений животных.

Подавляющее большинство растений ведет прикрепленное существования. Корневая система — необходимая для этого часть, расположена она неподвижно в конкретном месте. Если растение отделить от корня, оно просто погибнет. Самостоятельно передвигаться в пространстве растения не могут.

Многие растения способны совершать какие-либо сократительные движения, о чем рассказывалось выше. Они способны раскрывать лепестки, складывать при раздражении листья и даже ловить насекомых (мухоловка). Но все эти движения происходят в определенном месте, где произрастает данное растение.

Вы здесь

Главная

Открытие Дарвина

Теперь понятно, что тропизмы играют большую роль в процессе движения растений. Первым изучать причины, которые вызывают тропизм, начал великий англичанин Чарльз Дарвин. Именно им было установлено, что раздражение воспринимается в точке роста, в то время как изгиб – ниже, в зонах растяжения клеток. Ученый предположил, что в точке роста возникает вещество, перетекающее в зону растяжения, там и происходит изгиб. Современники Дарвина не поняли и не восприняли эту его новаторскую мысль. Только в ХХ веке ученые опытным путем доказали правоту открытия. Оказалось, что в конусах нарастания (в стебле и корне) образуется некий гормон гетероауксин, иначе — бета-индолилуксусная органическая кислота. Освещение влияет на распределение этого вещества. На теневой стороне гетероауксина меньше, на солнечной – больше. Гормон ускоряет обмен веществ и поэтому теневая сторона стремится изогнуться в сторону освещения.

Сократительные движения

У некоторых видов движение частей растений происходит быстрее, чем ростовые. Например, у кислицы или стыдливой мимозы возникают сократительные движения.

Существует два типа биогенного движения. Одним из них является локомоция всего организма и поэтому ограничена небольшими, просто организованными единицами в водной среде. Второй — изменение формы и ориентации целых органов сложных растений, обычно в ответ на конкретные стимулы.

Энергия для циклоза происходит от дыхательного метаболизма клетки. Механизм, вероятно, включает сократительные белки, очень похожие на актомиозин мышц животного. Локомоция клеток является характеристикой многих простых растений и гамет более высокоорганизованных. Подвижность в таких клетках вырабатывается ресничками, закрепленными в периферических слоях клетки и выступающими в окружающую среду.

Стыдливая мимоза произрастает в Индии. Она моментально складывает свои листья, если к ней прикоснуться. В наших лесах растет кислица, называют ее также заячья капуста. Еще в 1871 году профессор Баталин заметил удивительные свойства этого растения. Однажды, возвращаясь с лесной прогулки, ученый собрал букетик кислицы. При тряске по булыжной мостовой (он ехал на извозчике), листья растения сложились. Так профессор заинтересовался этим явлением и было открыто новое свойство: под воздействием раздражителей растение складывает листья.

Локомотив клеток обычно не является случайным, а направляется некоторым градиентом окружающей среды. Таким образом, локомоция может быть в ответ на конкретные химические вещества, и в этом случае это называется хемотаксисом. Легкие градиенты индуцируют фототаксис; температурные градиенты индуцируют термотаксис; и гравитация индуцирует геотаксис. Один или несколько из этих факторов окружающей среды могут действовать для управления движением до оптимальных условий жизни.

В высших растениях органы могут изменять форму и положение относительно тела растения. Когда изгиб или изгиб органа вызван спонтанно некоторым внутренним стимулом, он называется автономным движением. Однако наиболее распространенными движениями являются те, которые инициируются внешними стимулами, такими как свет и сила тяжести. В нервных движениях стимул обычно не имеет направленности, и поэтому движение не связано с направлением, из которого приходит стимул. В тропизмах стимул имеет направление, и направление движения растения связано с ним.

Вечером листики кислицы также складываются, причем в пасмурную погоду это происходит раньше. При сильном солнечном свете происходит такая же реакция, но раскрытие листьев после этого восстанавливается примерно через 40-50 минут.

Открытие Дарвина

Теперь понятно, что тропизмы играют большую роль в процессе движения растений. Первым изучать причины, которые вызывают тропизм, начал великий англичанин Чарльз Дарвин. Именно им было установлено, что раздражение воспринимается в точке роста, в то время как изгиб — ниже, в зонах растяжения клеток. Ученый предположил, что в точке роста возникает вещество, перетекающее в зону растяжения, там и происходит изгиб. Современники Дарвина не поняли и не восприняли эту его новаторскую мысль. Только в ХХ веке ученые опытным путем доказали правоту открытия. Оказалось, что в (в стебле и корне) образуется некий гормон гетероауксин, иначе — бета-индолилуксусная органическая кислота. Освещение влияет на распределение этого вещества. На теневой стороне гетероауксина меньше, на солнечной — больше. Гормон ускоряет обмен веществ и поэтому теневая сторона стремится изогнуться в сторону освещения.

Существует два типа движения растений: абиогенные движения, которые возникают исключительно из физических свойств клеток и, следовательно, происходят в неживых тканях или органах; и биогенными движениями, которые происходят в живых клетках или органах и требуют энергии, поступающей из метаболизма.

Сушка или увлажнение определенных структур вызывает дифференциальные сокращения или разложения на двух сторонах ячеек и, следовательно, вызывает движения кривизны. Такие движения называются гигроскопичными и обычно связаны с освобождением и рассеиванием семян и споры. Примеры такого движения происходят в «парашютных» волосках плода одуванчика, которые закрываются, когда они влажны, но открыты, когда воздух сух, чтобы вызвать высвобождение из головок и дать плавучесть для рассеивания ветра.

Настии

Познакомимся с другими особенностями движения растений, которые называются настии. Движения эти связаны с диффузными воздействиями окружающих условий. Настии, в свою очередь, могут быть положительными и отрицательными.

Соцветия одуванчика (корзинки) на ярком свете раскрываются, а в сумерках, при плохом освещении, — закрываются. Такой процесс называется фотонастией. У душистого табака все наоборот: цветы при уменьшении освещения начинают раскрываться. Здесь проявляется отрицательный вид фотонастии.

Другой тип абиогенного движения связан с изменением объема мертвых водосодержащих клеток. В отсутствие газовой фазы вода будет прилипать к лигноцеллюлозным клеточным стенкам. По мере того, как вода теряется при испарении с поверхности этих клеток, внутри нее может возникать значительная напряженность, в результате чего они уменьшаются в объеме, оставаясь при этом полным количеством воды. Эффект чаще всего наблюдается в некоторых травах сухих мест обитания, таких как песчаные дюны, где продольные ряды клеток на одной стороне листа действуют как пружинные шарниры, сжимающиеся в сухой атмосфере и заставляющие лист катиться в герметичный цилиндр, таким образом минимизируя потерю воды путем транспирации.

При снижении температуры воздуха цветки шафрана закрываются — это проявление термонастии. Настии в своей основе также имеют неравномерный рост. При сильном росте верхних сторон лепестков идет раскрытие, а если большей силой обладают нижние — закрытие цветка.

Выводы

Движения растений во многом отличаются от движений животных, но все-таки они существуют. Рост растений — наглядное этому подтверждение. Основные отличия между ними следующие:

  • Растение находится в одном месте, в большинстве случаев имеет корень. Любые виды животных способны передвигаться в пространстве самыми разными способами.
  • В своих движениях животные всегда имеют определенную цель.
  • Животное передвигается всем телом, целиком. Растение способно к движению отдельными своими частями.

Движение – это жизнь, всем известно это высказывание. Все живые организмы на нашей планете способны к движению, пусть оно даже и имеет какие-либо отличия.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector