NASTIAS: CÁC LOẠI, ĐẶC ĐIỂM VÀ VÍ DỤ - SINH HỌC - 2025

Các hung hãn , nastismos hoặc phong trào nastic là một hình thức chuyển động của các nhà máy phát sinh từ việc nhận thức của một tác nhân kích thích bên ngoài trong một cách, nhưng mà sự chỉ đạo của phong trào kết quả là không phụ thuộc vào kích thích nhận thức. Chúng xuất hiện ở hầu hết tất cả các cơ quan thực vật: lá, thân và cành, hoa, tua cuốn và rễ.

Trong số các cơ chế mà thực vật có để thích nghi với môi trường xung quanh chúng có một số dạng chuyển động thuận nghịch hoặc không thể đảo ngược, là kết quả của nhận thức về ánh sáng, nhiệt, hóa chất, nước, xúc giác, kích thích trọng trường, sản phẩm của vết thương do động vật ăn cỏ gây ra. khi cho ăn, trong số những người khác.

Cây ăn thịt Drosera rotundifolia (Nguồn: pixabay.com/)

Sự di chuyển ở thực vật theo truyền thống được phân thành hai loại: cây nhiệt đới và cây cải thìa. Các chất dinh dưỡng, không giống như nastias, được định nghĩa về mặt chức năng là các chuyển động hoặc phản ứng tăng trưởng của các cơ quan thực vật đối với các kích thích vật lý và có liên quan trực tiếp đến hướng mà chúng được nhận thức.

Cả hai mũi họng và mụn thịt đều có thể là kết quả của các chuyển động do tăng trưởng hoặc thay đổi rối loạn trong các tế bào của cơ quan chuyển động, do đó một số chuyển động có thể được coi là có thể đảo ngược và những chuyển động khác là không thể đảo ngược, tùy từng trường hợp.

Charles Darwin trong tác phẩm năm 1881 - Sức mạnh của chuyển động trong thực vật - đã mô tả các chuyển động của thực vật do những thay đổi của môi trường, đặc biệt là những chuyển động liên quan đến phản ứng nhiệt đới. Tuy nhiên, các cơ chế cơ bản của những chuyển động này đã được các tác giả khác nhau mô tả kể từ đó cho đến thời điểm hiện tại.

Các loại

Thực vật có thể nhận được rất nhiều loại kích thích mà nó có thể kích hoạt nhiều phản ứng khác nhau. Việc phân loại các chuyển động mũi khác nhau đã được thực hiện chủ yếu dựa trên bản chất của các kích thích, tuy nhiên, mô tả khoa học về các cơ chế phản ứng còn nhiều điều mơ hồ.

Trong số các loại mũi họng được biết đến nhiều nhất là:

• Nictinastia : khi lá của một số loài cây họ đậu nở ra hoàn toàn vào ban ngày và gập lại hoặc đóng lại vào ban đêm.
• Thigmonastia / Seismonastia : các chuyển động là kết quả của các kích thích do tiếp xúc vật lý trực tiếp trong một số cơ quan của một số loài.
• Thermonastia : chuyển động thuận nghịch phụ thuộc vào dao động nhiệt.
• Photonastia : nó được coi là một loại phototropism đặc biệt; lá của một số loài trong điều kiện có cường độ ánh sáng cao có thể xếp song song với góc tới của ánh sáng.
• Epinastia và hyponastia : chúng là những chuyển động của lá mà một số loài thực hiện khi đối mặt với điều kiện độ ẩm khắc nghiệt ở rễ hoặc nồng độ muối cao trong đất. Epinasty liên quan đến sự phát triển quá mức của vùng đỉnh, trong khi hyponastia đề cập đến sự phát triển của vùng rìa của phiến lá.
• Hydronastia : chuyển động của một số cơ quan thực vật phụ thuộc vào các kích thích hydrat hóa.
• Chemionastia : phản ứng chuyển động liên quan đến độ dốc nồng độ của một số chất hóa học. Một số tác giả đề cập đến các chuyển động bên trong và các con đường tín hiệu.
• Gravinastia / Geonastia : chuyển động thuận nghịch theo thời gian của một số thực vật để phản ứng lại các kích thích trọng trường.

Các tính năng và ví dụ

Nhiều chuyển động mũi phụ thuộc vào sự tồn tại của một cơ quan cụ thể: pulvínulo. Pulvinules là các cơ quan vận động chuyên biệt nằm ở phần gốc của các cuống lá đơn giản, và các cuống lá và lá chét trong các lá kép.

Về mặt giải phẫu, chúng được cấu tạo bởi một hình trụ trung tâm, được bao quanh bởi các lớp nhu mô và vùng vỏ vận động có các tế bào nhu mô dễ bị thay đổi về kích thước và hình dạng.

Các tế bào của vỏ não thay đổi về kích thước và hình dạng được gọi là tế bào vận động, trong đó có các tế bào vận động cơ duỗi và cơ gấp. Thông thường sự chuyển động của chúng phụ thuộc vào sự thay đổi của turgor do sự xâm nhập và / hoặc thoát ra của nước từ nguyên sinh chất.

Dưới đây là mô tả ngắn gọn về các mũi họng có trường hợp được coi là ví dụ kinh điển.

Nictinastias hoặc "chuyển động ngủ" của thực vật

Ban đầu chúng được phát hiện ở cây Mimosa pudica và rất phổ biến ở các cây họ đậu. Chúng liên quan đến chuyển động "nhịp nhàng" của lá, chúng đóng lại vào ban đêm và nở ra hoàn toàn vào ban ngày. Các loài được nghiên cứu nhiều nhất là Albizzia julibrissim, A. lophantha, Samanea saman, Robinia pseudoacacia và Phaseolus coccineus.

Hiện tượng này được biết đến nhiều ở thực vật và được cho là có lý do thích nghi: các phiến lá nở ra vào ban ngày cho phép thu nhận tối đa năng lượng ánh sáng khi tiếp xúc với ánh nắng mặt trời, trong khi việc đóng lại vào ban đêm để tránh mất nhiệt lượng. quan trọng.

Khi lá được mở rộng, các pulvin ở vị trí nằm ngang (ban ngày) và khi chúng đóng lại, chúng có hình dạng "U" (về đêm), hoặc điều đó có liên quan đến sự gia tăng sự xáo trộn trong các tế bào bộ kéo dài khi mở và sự gia tăng turgor trong các ô linh hoạt trong quá trình đóng.

Mô tả bằng hình ảnh của phong trào tu viện (Charles Darwin, LL.D., FRS do Francis Darwin hỗ trợ, qua Wikimedia Commons)

Những thay đổi về độ phức tạp như vậy xảy ra do sự chuyển động của nước phụ thuộc vào chuyển động nội bào của các ion như K + và Cl-, malate và các anion khác.

K + xâm nhập vào tế bào vận động do sự gia tăng điện tích âm ở mặt trong của màng tế bào chất, được thực hiện thông qua hoạt động của ATPase có nhiệm vụ trục xuất proton ra khỏi tế bào chất.

Sự mất turgor xảy ra do sự bất hoạt của bơm proton, làm khử cực màng và kích hoạt các kênh kali, thúc đẩy sự thoát ra của ion này về phía apoplast.

Những chuyển động này phụ thuộc vào hoạt động của các tế bào cảm quang bao gồm phytochromes, vì các thí nghiệm đã chỉ ra rằng bức xạ kéo dài sẽ kích thích sự mở lá.

Chuyển động của tu viện có một “nhịp điệu” nhất định, vì thực vật chịu bóng tối vĩnh viễn sẽ xuất hiện những chuyển động này sau mỗi 24 giờ, do đó, một loại “đồng hồ sinh học” phải tham gia vào việc điều chỉnh những thay đổi của turgor trong các tế bào vận động pulvinule.

Vương triều Thigmo hoặc chuyển động chạm

Một trong những phản ứng của loài côn trùng phổ biến nhất trong tài liệu là phản ứng của loài thực vật ăn thịt Dionaea muscipula hay còn gọi là "Venus flytrap", nơi côn trùng bị mắc kẹt trong những chiếc lá có bản lề của nó.

Khi côn trùng leo lên bề mặt bụng của lá và gặp ba sợi lông mỏng manh kích hoạt phản ứng vận động, các tín hiệu điện gian bào được tạo ra và bắt đầu sự kéo dài khác biệt của các tế bào trong mỗi thùy lá, dẫn đến việc đóng lại "Cheat" trong vòng chưa đầy một giây.

Dinoaea muscipula, Sao Kim flytrap (Venus flytrap) (Nguồn: pixabay.com/)

Các loài ăn thịt cung cấp cho D. muscipula đủ nitơ để tồn tại, vì vậy các loài thực vật này có thể sống ổn định trong đất nghèo khoáng chất này. Điều quan trọng cần lưu ý là chuyển động này rất cụ thể, có nghĩa là các kích thích như hạt mưa hoặc gió mạnh không kích hoạt sự đóng của các thùy.

Một loài thực vật ăn thịt khác, Drosera rotundifolia, có hàng trăm xúc tu chất nhầy trên bề mặt của những chiếc lá đã biến đổi, thu hút sự chú ý của hàng trăm con mồi tiềm năng, chúng bị mắc kẹt trong lớp nhầy của "xúc tu".

Các xúc tu cảm giác phát hiện sự hiện diện của con mồi và các xúc tu bên cạnh uốn cong về phía con đã bị kích thích, tạo thành một cái bẫy hình chiếc cốc để bẫy côn trùng bên trong.

Sự phát triển khác biệt được cho là xảy ra được kiểm soát bởi sự thay đổi nồng độ auxin vì việc bổ sung các auxin ngoại sinh gây ra sự đóng lá và bằng cách thêm các chất ngăn chặn vận chuyển của cùng một loại hormone, sự di chuyển bị ức chế.

Mimosa pudica cũng là nhân vật chính của các phong trào tu viện được mô tả tốt nhất. Việc chạm vào một trong các tờ rơi của nó thúc đẩy việc đóng ngay các lá kép của nó.

Người ta cho rằng phản ứng này với các kích thích xúc giác có thể dùng để xua đuổi những kẻ săn mồi tiềm tàng hoặc như một cơ chế bảo vệ cho phép chúng lộ ra các gai phòng thủ.

Sự gấp của lá phụ thuộc vào sự thay đổi của turgor. Các pulvin trong trường hợp này mất đi sự rung chuyển, cụ thể là các tế bào cơ gấp duỗi ra để đáp ứng với sự mất thể tích của các tế bào cơ duỗi.

Mimosa pudica hay "cây nhạy cảm" (Nguồn: pixabay.com/)

Sự thay đổi thể tích xảy ra do sự phóng thích sacaroza trong phloem, điều này buộc sự vận chuyển thẩm thấu của nước và sự vận chuyển thụ động của các ion kali và clo.

Một gradient điện hóa cũng được tạo ra trong chuyển động này nhờ sự tham gia của các bơm proton trong màng (ATPase). Các yếu tố tăng trưởng, bộ xương tế bào và sợi actin, trong số những yếu tố khác, có liên quan.

Các triều đại nhiệt điện

Nó đã được trình bày chi tiết trong hoa Crocus và hoa tulip. Nó xảy ra do sự phát triển khác biệt ở các mặt đối diện của các cánh hoa phản ứng với kích thích nhiệt chứ không phải do sự thay đổi của turgor. Sự khác biệt trong phản ứng xảy ra vì hai bên của cơ quan có sự phát triển tối ưu ở nhiệt độ rất khác nhau.

Hoa Crocus (Nguồn: pixabay.com/)

Trong quá trình di chuyển này, không có thay đổi đáng kể nào xảy ra về giá trị thẩm thấu, pH hoặc tính thấm của nguyên sinh chất. Sự gia tăng đáng kể CO2 trong tế bào cũng đã được quan sát thấy, điều này dường như là yếu tố khiến các mô nhạy cảm với sự thay đổi của nhiệt độ.

Hoa tulip đã đóng cửa (Nguồn: pix.com/)

Chuyển động này không phụ thuộc vào cường độ ánh sáng và phụ thuộc chặt chẽ vào sự gia tăng nhiệt độ. Quy ước giữa các tác giả khác nhau là sự thay đổi nhiệt phải từ 0,2 ° C đến 0,5 ° C để quan sát chuyển động của hoa. Sự giảm nhiệt độ có cùng độ lớn làm cho nó đóng lại.

Người giới thiệu

1. Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Các nguyên tắc cơ bản của sinh lý thực vật (xuất bản lần thứ 2). Madrid: McGraw-Hill Interamericana của Tây Ban Nha.
2. Braam, J. (2005). Tiếp xúc: phản ứng của thực vật đối với các kích thích cơ học. Nhà nghiên cứu thực vật học mới, 165, 373–389.
3. Brauner, L. (1954). Các chuyển động Tropisms và Nastic. Annu. Nhà máy Rev. Physiol. , 5, 163-182.
4. Brown, AH, Chapman, DK, & Liu, SWW (1974). So sánh sự tàn phá của lá do Không trọng lượng hoặc do Xoay Clinostat. Khoa học sinh học, 24 (9), 518–520.
5. Dubetz, S. (1969). Một hiện tượng quang hóa bất thường gây ra bởi hạn hán ở Phaseolus vulgaris. Tạp chí Thực vật học Canada, 47, 1640–1641.
6. Dumais, J., & Forterre, Y. (2012). "Động lực học thực vật": Vai trò của nước trong chuyển động của thực vật. Annu. Rev. Fluid Mech. , 44, 453-478.
7. Enright, JT (1982). Chuyển động khi ngủ của lá: Để bảo vệ cách giải thích của Darwin. Oecologia, 54 (2), 253–259.
8. Esmon, CA, Pedmale, U. V, & Liscum, E. (2005). Nuôi dưỡng thực vật: cung cấp sức mạnh di chuyển cho sinh vật không cuống. Int. J. Dev. Biol., 49, 665-674.
9. Firn, RD, & Myers, AB (1989). Sự di chuyển của thực vật do sinh trưởng khác biệt gây ra Thực vật học Môi trường và Thực nghiệm, 29, 47–55.
10. Guo, Q., Dai, E., Han, X., Xie, S., Chao, E., & Chen, Z. (2015). Chuyển động nhanh của thực vật và cấu trúc có mùi sinh học. Giao diện JR Soc., 12.
11. Hayes, AB và Lippincott, JA (1976). Sự tăng trưởng và phản ứng hấp dẫn trong sự phát triển của chứng Hyponasty ở lưỡi lá. Tạp chí Thực vật học Hoa Kỳ, 63 (4), 383–387.
12. Koukkari, WL & Hillman, WS (1968). Pulvini với tư cách là Cơ quan tiếp nhận ánh sáng trong Hiệu ứng Phytochrome trên Nyctiosystem ở Albizzia julibrissin. Sinh lý thực vật, 43 (5), 698–704.
13. Sandalio, LM, Rodríguez-Serrano, M., & Romero-Puertas, MC (2016). Biểu sinh lá và auxin: Tổng quan về sinh hóa và phân tử. Khoa học Thực vật. Elsevier Ireland Ltd.
14. Schildknecht, H. (1983). Các phân loại, Hormon của Nhịp điệu Hàng ngày Nội sinh của Thực vật Có Tổ chức Cao hơn-Phát hiện, Cô lập, Cấu trúc, Tổng hợp và Hoạt động. Angewandte Chemie International Edition bằng tiếng Anh, 22 (9), 695–710.
15. Ueda, M., Takada, N., & Yamamura, S. (2001). Phương pháp phân tử đối với chuyển động tuần hoàn của thực vật được điều khiển bởi đồng hồ sinh học. Tạp chí Quốc tế về Khoa học Phân tử, 2 (4), 156–164.
16. Wood, WML (1953). Nhiệt phân ở Hoa Tulip và Hoa Crocus. Tạp chí Thực vật học Thực nghiệm, 4 (10), 65–77.