HYDROTROPISM LÀ GÌ? CƠ CHẾ VÀ TẦM QUAN TRỌNG - SINH HỌC - 2026

Các hidrotropismo là một phản ứng sinh trưởng của cây với nồng độ nước; câu trả lời có thể là tích cực hoặc tiêu cực. Rễ, ví dụ, có tính hướng thủy tích cực, vì sự phát triển của rễ cây xảy ra ở mức độ ẩm tương đối cao hơn. Cây có thể phát hiện điều này ở nắp rễ và sau đó gửi tín hiệu đến phần dài của rễ.

Chế độ thủy dưỡng tích cực là chế độ sinh vật có xu hướng phát triển theo hướng ẩm, trong khi chế độ thủy sinh tiêu cực là khi sinh vật phát triển xa khỏi nó.

Đã khôi phục hình ảnh từ slideshare.net.

Thủy dưỡng là một hình thức của chủ nghĩa nhiệt đới (là phản ứng định hướng của sinh vật đối với tác nhân kích thích) được đặc trưng bởi sự tăng trưởng hoặc phản ứng chuyển động của tế bào hoặc sinh vật đối với độ ẩm hoặc nước.

Cơ chế của quá trình thủy dưỡng

Một loại hormone thực vật được gọi là auxin điều phối quá trình phát triển của rễ này.

Auxin đóng một vai trò quan trọng trong việc uốn cong rễ cây về phía nước vì chúng làm cho một bên của rễ phát triển nhanh hơn bên kia và do đó làm cho rễ bị uốn cong.

Quá trình thủy phân được bắt đầu bởi nắp rễ hút nước và gửi tín hiệu đến phần dài của rễ.

Khó quan sát được hiện tượng thủy phân ở rễ ngầm, vì rễ không dễ quan sát.

Nước di chuyển dễ dàng trong đất và hàm lượng nước trong đất thay đổi liên tục, do đó bất kỳ độ dốc nào trong độ ẩm của đất đều không ổn định.

Tại sao thủy canh lại quan trọng đối với thực vật?

Rễ mọc xuống nước

Khả năng uốn cong và phát triển của rễ theo độ dốc ẩm do thủy canh cung cấp là rất cần thiết vì cây cần nước để phát triển. Nước, cùng với các chất dinh dưỡng khoáng hòa tan, được hấp thụ bởi các lông hút của rễ.

Vì vậy ở thực vật có mạch, nước và chất khoáng được vận chuyển đến tất cả các bộ phận của cây thông qua hệ thống vận chuyển gọi là xylem.

Hệ thống vận chuyển thứ hai trong thực vật có mạch được gọi là phloem. Phloem cũng mang theo nước, không phải với các khoáng chất hòa tan, mà chủ yếu là các chất dinh dưỡng hữu cơ hòa tan.

Điều này có tầm quan trọng về mặt sinh học, vì phương pháp thủy canh giúp tăng hiệu quả của cây trồng trong hệ sinh thái của nó.

Quan niệm sai lầm về thủy dưỡng

Thủy dưỡng và sự phát triển của rễ ở những vùng ẩm ướt

Sự phát triển của rễ nhiều hơn ở những vùng đất ẩm so với những vùng đất khô thường không phải là kết quả của quá trình thủy dưỡng.

Thủy dưỡng yêu cầu rễ uốn cong từ máy sấy đến khu vực ẩm của đất. Rễ cần nước để phát triển vì vậy rễ ở trong đất ẩm sẽ phát triển và phân nhánh nhiều hơn so với rễ ở đất khô.

Hấp thụ nước

Rễ không thể cảm nhận được nước bên trong các ống nguyên vẹn thông qua quá trình thủy canh và phải phá vỡ các ống để lấy nước.

Khoảng cách cần thiết để hấp thụ nước

Rễ không thể cảm nhận được nước cách xa vài feet thông qua quá trình thủy canh và phát triển về phía nó.

Tốt nhất, hydrotropism có thể hoạt động ở khoảng cách vài mm.

Nghiên cứu thủy dưỡng

Nghiên cứu về hiện tượng thủy dưỡng chủ yếu là một hiện tượng trong phòng thí nghiệm đối với rễ được trồng trong không khí ẩm chứ không phải trong đất. Tầm quan trọng sinh thái của nó đối với rễ cây trồng trong đất là không rõ ràng. Việc xác định gần đây một thực vật đột biến thiếu phản ứng thủy canh đã giúp làm sáng tỏ vai trò của nó trong tự nhiên.

Thủy dưỡng có thể quan trọng đối với cây trồng trong không gian, nơi nó có thể cho phép rễ tự định hướng trong môi trường vi trọng lực. Trong thực tế, phản ứng này đối với sự phát triển của thực vật không dễ nghiên cứu. Các thí nghiệm, như đã đề cập, được thực hiện trong phòng thí nghiệm chứ không phải trong môi trường tự nhiên.

Tuy nhiên, ngày càng nhiều người ta biết được bản chất phức tạp của quá trình sinh trưởng của loài thực vật này.

Các loại cây phổ biến nhất để nghiên cứu tác dụng này là: cây đậu (Pisum sativum), cây ngô (Zea mays) và cây chua (Arabidopsis thaliana).

Hướng thay đổi của vectơ trọng lực

Một cách tiếp cận khác để nghiên cứu thuyết thủy dưỡng là sử dụng các công cụ để thay đổi hướng của vectơ trọng lực mà thực vật nhận được.

Hướng phát triển của rễ là hướng vào mặt nước

Mặc dù không thể loại bỏ tác động của trọng lực lên Trái đất, nhưng có những loại máy quay thực vật quanh một trục hoặc trong một số trường hợp, theo không gian ba chiều nhằm vô hiệu hóa tác động của trọng lực, chúng được gọi là máy định vị. ngẫu nhiên.

Trên thực tế, hiện tượng thủy dưỡng trong rễ được thể hiện rõ nhất khi cây đậu và dưa chuột được trồng trong một trong những loại máy này.

Trọng lực nhỏ

Một cách tiếp cận thú vị hơn để nghiên cứu là sử dụng các điều kiện vi trọng lực có trong chuyến bay vũ trụ.

Ý tưởng là, trong trường hợp không có các lực hấp dẫn đáng kể, các phản ứng hấp dẫn chủ yếu của rễ sẽ bị phủ định một cách hiệu quả, do đó các tính chất dinh dưỡng của rễ khác (chẳng hạn như hydrotropism) trở nên rõ ràng hơn, bên trên thuyết hấp dẫn. Đây là chuyển động quay tròn hoặc phát triển của thực vật hoặc nấm để phản ứng với trọng lực.

Những khó khăn khác

Một trở ngại khác trong việc nghiên cứu thuyết thủy dưỡng là khó khăn trong việc thiết lập một hệ thống trong đó có một gradient ẩm có thể tái tạo được.

Các phương pháp cổ điển của các nhà thực vật học người Đức, cũng được Darwins sử dụng, bao gồm đặt hạt giống vào một trụ treo bằng mùn cưa ướt, điều này dẫn đến việc rễ cây đầu tiên phát triển xuống phía dưới, nhưng sau đó sẽ mọc trở lại vào giá thể ẩm.

Đáng chú ý là một trong những sinh vật nhiệt đới ít được biết đến là thủy dưỡng, phát triển theo hướng phản ứng với độ dốc của nước hoặc độ ẩm.

Mặc dù thuyết thủy dưỡng đã được các nhà thực vật học người Đức thế kỷ 19 và Darwins nghiên cứu về rễ cây, nhưng sự tồn tại của chủ nghĩa nhiệt đới này vẫn bị nghi ngờ cho đến những năm gần đây.

Các quy trình này đơn giản chỉ cần được nghiên cứu thêm. Mỗi nghiên cứu khoa học sẽ làm tăng sự hiểu biết về các cơ chế phức tạp này.

Người giới thiệu

1. Hershey, D. (1992). "Thủy quang đều là ẩm ướt?" Hoạt động Khoa học. 29 (2): 20–24.
2. Nụ hôn, J. (2007). “Nước ở đâu? Thủy dưỡng ở thực vật ”. Đã khôi phục từ ncbi.nlm.nih.gov.
3. Nhóm biên tập hướng dẫn trồng cây và hoa. (2012). "Chủ nghĩa thủy dưỡng". Được khôi phục từ plant-and-flower-guide.com.
4. Miyazawa, Y., Yamazaki, T., Moriwaki, T., và Takahashi, J. (2011). "Chủ nghĩa thủy dưỡng". Những tiến bộ trong nghiên cứu thực vật. Được khôi phục từ sciricalirect.com.
5. Nhóm biên tập Sinh học trực tuyến. (2016). "Chủ nghĩa thủy dưỡng". Khôi phục từ trang biofit-online.org.
6. Takahashi, N., Yamazaki, Y., Kobayashi, A., Higashitani, A., và Takahashi, H. (2003). "Hydrotropism tương tác với thuyết hấp dẫn bằng cách làm suy giảm các amyloplasts trong rễ cây con của cây Arabidopsis và củ cải". Thực vật Physiol. 132 (2): 805–810.
7. Nhóm biên tập từ điển. (Năm 2002). "Chủ nghĩa thủy dưỡng". Lấy từ dictionary.com.