در نگاه اول به نظر می رسد دنیای گیاهان بی حرکت است. اما با مشاهده، می توان دریافت که این کاملاً درست نیست. حرکت گیاه بسیار کند است. آنها رشد می کنند و این ثابت می کند که آنها حرکات رشد خاصی انجام می دهند. اگر یک دانه لوبیا را در خاک بکارید، در شرایط مساعد، شروع به رشد می کند، در خاک سوراخ می کند و دو لپه بیرون می آورد. تحت تأثیر گرما و نور شروع به سبز شدن می کنند و به سمت بالا حرکت می کنند. در عرض دو ماه، میوه ها روی گیاه ظاهر می شوند.
نرخ رشد گیاه
برای توجه به حرکت، می توانید یک ویدیوی ویژه بگیرید. در نتیجه آنچه در طول روز اتفاق می افتد را می توان در چند ثانیه مشاهده کرد. حرکات رشد گیاهان صدها بار تسریع می‌شود: جوانه‌ها در مقابل چشمان ما راه خود را در خاک باز می‌کنند، جوانه‌ها روی درختان شکوفا می‌شوند، جوانه‌های گل متورم می‌شوند و شکوفا می‌شوند. در واقعیت، بامبو خیلی سریع رشد می کند - دردقیقه در 0.6 میلی متر برخی از میوه های قارچی دارای نرخ رشد حتی بالاتری هستند. اندازه دیکتیوفور تنها در یک دقیقه 5 میلی متر افزایش می یابد. گیاهان پایین تر بیشترین تحرک را دارند - اینها جلبک ها و قارچ ها هستند. به عنوان مثال، کلامیدوموناس (جلبک) می تواند به سرعت در آکواریوم با کمک تاژک به سمت نور خورشید حرکت کند. بسیاری از زئوسپورها نیز حرکت می کنند که برای تولید مثل (در جلبک ها و قارچ ها) خدمت می کنند. اما به گیاهان پیچیده تر برگردیم. گیاهان گلدار حرکات مختلفی را انجام می دهند که با روند رشد همراه است. آنها دو نوع هستند - اینها تروپیسم و ناستیا هستند.
Tropisms
تروپیسم به حرکات یک طرفه ای گفته می شود که به هر عامل تحریک کننده ای واکنش نشان می دهد: نور، مواد شیمیایی، گرانش. اگر نهال های جو یا جو دو سر را روی طاقچه قرار دهید، پس از مدتی همه آنها به سمت خیابان خواهند چرخید. این حرکت گیاهان به سمت نور را فوتوتروپیسم می نامند. گیاهان از انرژی خورشیدی بهتر استفاده می کنند.
بسیاری از مردم این سوال را دارند: چرا ساقه به سمت بالا کشیده می شود و ریشه رشد می کند؟ چنین نمونه هایی از حرکت گیاهان را ژئوتروپیسم می نامند. در این مورد، ساقه و ریشه واکنش متفاوتی به جاذبه دارند. حرکت در جهات مختلف هدایت می شود. ساقه به سمت بالا کشیده می شود، در جهت مخالف از عمل گرانش - این ژئوتروپیسم منفی است. ریشه رفتار متفاوتی دارد، در جهت حرکات گرانشی رشد می کند - این ژئوتروپیسم مثبت است. همه tropisms به تقسیم می شوندمثبت و منفی.
به عنوان مثال، یک لوله گرده در یک دانه گرده جوانه می زند. روی گیاهی از گونه خودش رشد مستقیم بالا می رود و به تخمک می رسد، این پدیده شیمی درمانی مثبت نامیده می شود. اگر یک دانه گرده روی گلی از نوع متفاوت بیفتد، سپس لوله در طول رشد خم می شود، مستقیم رشد نمی کند، این فرآیند از لقاح تخمک جلوگیری می کند. بدیهی است که مواد جدا شده توسط هاست باعث شیمی درمانی مثبت در گیاهان گونه های خود و شیمی درمانی منفی در گونه های بیگانه می شود.
کشف داروین
اکنون واضح است که تروپیسم ها نقش زیادی در روند حرکت گیاهان دارند. چارلز داروین انگلیسی بزرگ اولین کسی بود که عللی را که باعث استوپیسم می شود مطالعه کرد. این او بود که دریافت که تحریک در نقطه رشد درک می شود، در حالی که خم شدن در زیر، در مناطق کشش سلول درک می شود. این دانشمند پیشنهاد کرد که در نقطه رشد، ماده ای بوجود می آید که به ناحیه تنش می ریزد و در آنجا خم شدن اتفاق می افتد. معاصران داروین این ایده بدیع او را درک نکردند و نپذیرفتند. تنها در قرن بیستم، دانشمندان صحت این کشف را به طور تجربی ثابت کردند. معلوم شد که در مخروط های رشد (در ساقه و ریشه) هورمون خاصی هترواکسین تشکیل می شود، در غیر این صورت - اسید آلی بتا ایندول استیک. نور بر توزیع این ماده تأثیر می گذارد. هترواکسین کمتری در سمت سایه و بیشتر در سمت آفتابی وجود دارد. این هورمون متابولیسم را تسریع می کند و در نتیجه سمت سایه به سمت نور خم می شود.
ناستیا
بیایید با دیگر ویژگی های جنبش آشنا شویمگیاهانی به نام ناستیا این حرکات با اثرات پراکنده شرایط محیطی همراه است. ناستیا به نوبه خود می تواند مثبت و منفی باشد.
گل آذین قاصدک (سبدها) در نور شدید باز می شوند و در غروب و در نور ضعیف بسته می شوند. این فرآیند فوتونیستی نامیده می شود. در تنباکوهای معطر برعکس این موضوع صادق است: وقتی نور کم می شود، گل ها شروع به باز شدن می کنند. اینجاست که جنبه منفی فوتونیستی مطرح می شود.
هنگامی که دمای هوا کاهش می یابد، گل های زعفران بسته می شوند - این جلوه ای از گرما است. نستیا نیز اساساً رشد نابرابر دارد. با رشد شدید دو طرف بالای گلبرگ ها، باز شدن رخ می دهد و اگر طرف های پایینی استحکام بیشتری داشته باشند، گل بسته می شود.
حرکات انقباضی
در برخی گونه ها، حرکت اجزای گیاه سریعتر از رشد است. به عنوان مثال، حرکات انقباضی در اگزالیس یا میموزای خجالتی رخ می دهد.
میموزا Shamy در هند رشد می کند. او در صورت لمس فوراً برگ های خود را تا می کند. اگزالیس در جنگل های ما رشد می کند، به آن کلم خرگوش نیز می گویند. در سال 1871، پروفسور باتالین متوجه خواص شگفت انگیز این گیاه شد. یک روز، دانشمند در بازگشت از یک پیاده روی در جنگل، یک دسته ترش جمع کرد. هنگام تکان دادن در امتداد سنگفرش (او در حال رانندگی تاکسی) بود، برگ های گیاه تا شد. بنابراین پروفسور به این پدیده علاقه مند شد و خاصیت جدیدی کشف شد: گیاه تحت تأثیر عوامل تحریک کننده برگ های خود را تا می کند.
شب، برگهای ترش نیز تا می شوند و داخلهوا ابری زودتر اتفاق می افتد. در نور شدید خورشید، همین واکنش رخ می‌دهد، اما باز شدن برگها پس از آن پس از حدود 40-50 دقیقه بازسازی می‌شود.
مکانیسم حرکت
پس چگونه برگهای اگزالیس و میموزای خجالتی حرکات انقباضی انجام می دهند؟ این مکانیسم با یک پروتئین انقباضی مرتبط است که با تحریک وارد عمل می شود. با کاهش پروتئین ها، انرژی تولید شده در فرآیند تنفس صرف می شود. در گیاه به شکل ATP (آدنوزین تری فسفریک اسید) تجمع می یابد. هنگامی که تحریک می شود، ATP تجزیه می شود، پیوند با پروتئین های انقباضی شکسته می شود و انرژی موجود در ATP آزاد می شود. در نتیجه این فرآیند، برگ ها تا می شوند. فقط پس از مدتی مشخص، ATP دوباره تشکیل می شود، این به دلیل فرآیند تنفس است. و تنها در این صورت است که برگها دوباره باز می شوند.
ما متوجه شدیم که گیاهان (میموزا و اگزالیس) در پاسخ به عوامل تحریک کننده چه حرکاتی انجام می دهند. شایان ذکر است که کاهش نه تنها با تغییرات در محیط اتفاق می افتد، بلکه به دلیل عوامل داخلی (فرایند تنفس) نیز می باشد. اگزالیس پس از تاریک شدن هوا برگ های خود را تا می کند، اما در هنگام طلوع خورشید شروع به باز کردن آنها نمی کند، بلکه در شب، زمانی که مقدار کافی ATP در سلول ها جمع می شود و ارتباط با پروتئین های انقباضی برقرار می شود.
ویژگی ها
حرکت گیاهان در مثال ذکر شده ویژگی های خاص خود را دارد. مشاهده اگزالیس در طبیعت شگفتی هایی را به همراه داشت. در پاکسازی با انبوهی از گیاهان این گونه، زمانی که همهگیاهان، برگ ها باز هستند، نمونه هایی با برگ های بسته وجود داشت. همانطور که معلوم شد، این گیاهان در آن زمان شکوفا شدند (اگرچه در تابستان گلها ظاهری غیرقابل توصیف دارند). در هنگام گلدهی، اگزالیس مواد زیادی را برای تشکیل گل صرف می کند؛ به سادگی انرژی کافی برای باز کردن برگ ها را ندارد.
اگر حیوانات و گیاهان را با هم مقایسه کنیم، شایان ذکر است که حرکات انقباضی در آنها نیز تحت تأثیر همین دلایل است. واکنش های مشابهی نسبت به محرک وجود دارد، در حالی که یک دوره نهفته تحریک وجود دارد. در اسید، 0.1 ثانیه است. در میموزا با تحریک طولانی مدت 0.14 ثانیه است.
واکنش به لمس
با توجه به حرکات گیاهان، شایان ذکر است که مواردی وجود دارند که می توانند کشش بافت ها را هنگام لمس تغییر دهند. خیار دیوانه معروف در حالت بالغ خود، زمانی که تحریک می شود، می تواند دانه ها را تف کند. تورگ بافت داخلی پریکارپ با از دست دادن آب یا با فشار به طور ناهموار افزایش می یابد و جنین بلافاصله باز می شود. تصویر مشابهی هنگام لمس یک گیاه حساس رخ می دهد. این امکان وجود دارد که نه رشد، بلکه حرکات انقباضی در ناستیاها غالب باشد، اما دانشمندان همچنان در حال بررسی این موضوع هستند.
طبقه بندی کلی حرکات گیاهی
حرکات گیاهی به طور کلی توسط دانشمندان به شرح زیر طبقه بندی می شود:
- حرکت سیتوپلاسم و اندامک ها - حرکات درون سلولی.
- حرکت سلول ها با استفاده از تاژک های خاص.
- رشد بر اساس طویل شدن سلول های رشد - این شامل ازدیاد طول ریشه ها، اندام های محوری، رشد برگ است.
- رشد موهای ریشه، لوله های گرده، پروتونما خزه، یعنی رشد آپیکال.
- حرکات روزنه - حرکات معکوس تورگور.
حرکات حرکتی و حرکات سیتوپلاسم در سلولهای گیاهی و حیوانی ذاتی است. انواع باقی مانده منحصراً به گیاهان تعلق دارند.
حرکت حیوانات
حرکات اساسی گیاهان را در نظر گرفته ایم. حیوانات چگونه حرکت می کنند و تفاوت بین این فرآیندها در حیوانات و گیاهان چیست؟
همه انواع حیوانات برخلاف گیاهان توانایی حرکت در فضا را دارند. تا حد زیادی به محیط بستگی دارد. موجودات زنده قادرند در زیر زمین، روی سطح، در آب، در هوا و غیره حرکت کنند. بسیاری از آنها توانایی حرکت در بسیاری از موارد مشابه انسان را دارند. همه اینها به عوامل مختلفی بستگی دارد: ساختار اسکلت، وجود اندام ها، شکل آنها و موارد دیگر. حرکت حیوانات به چندین نوع تقسیم می شود که عمده ترین آنها شامل موارد زیر است:
- Amebic. چنین حرکتی برای آمیب ها - ارگانیسم هایی با همین نام معمول است. بدن چنین موجوداتی تک سلولی است، با کمک شبه‌پایان حرکت می‌کند - رویش‌های خاص.
- ساده ترین. مشابه حرکت آمیبی. ساده ترین موجودات تک سلولی با کمک حرکات چرخشی، نوسانی و موج مانند در اطراف بدن خود حرکت می کنند.
- واکنشی. این نوع حرکت ساده ترین موجودات را نیز مشخص می کند. در این حالت حرکت رو به جلو به دلیل ترشح مخاط خاصی که بدن را هل می دهد، رخ می دهد.
- عضلانی.کامل ترین نوع حرکت که مشخصه همه موجودات چند سلولی است. این همچنین شامل انسان - بالاترین آفرینش طبیعت است.
تفاوت بین حرکت گیاهان و حرکت حیوانات چیست
هر حیوان در حرکت خود هدفی را دنبال می کند - این جستجوی غذا، تغییر مکان، محافظت در برابر حملات، تولید مثل و بسیاری موارد دیگر است. خاصیت اصلی هر حرکتی حرکت کل ارگانیسم است. به عبارت دیگر، حیوان با تمام بدن خود حرکت می کند. این پاسخ اصلی به این سوال است که چگونه حرکت گیاهان با حرکات حیوانات متفاوت است.
اکثریت قریب به اتفاق گیاهان دارای وجود وابسته هستند. سیستم ریشه یک بخش ضروری برای این است، بدون حرکت در یک مکان خاص قرار دارد. اگر گیاه از ریشه جدا شود، به سادگی می میرد. گیاهان نمی توانند به طور مستقل در فضا حرکت کنند.
بسیاری از گیاهان می توانند هر گونه حرکت انقباضی انجام دهند، همانطور که در بالا توضیح داده شد. آنها قادرند گلبرگها را باز کنند، برگها را در صورت تحریک شدن تا کنند و حتی حشرات (flycatcher) را بگیرند. اما همه این حرکات در یک مکان خاص که این گیاه رشد می کند رخ می دهد.
نتیجه گیری
حرکات گیاهان از بسیاری جهات با حرکات حیوانات متفاوت است، اما همچنان وجود دارند. رشد گیاه تاییدی واضح بر این موضوع است. تفاوت اصلی بین آنها به شرح زیر است:
- گیاه در یک مکان است، در بیشتر موارد ریشه دارد. هر نوع حیوانی می تواند به طرق مختلف در فضا حرکت کند.
- در آنهاحرکات حیوانات همیشه هدف خاصی دارد.
- حیوان به طور کامل با تمام بدن خود حرکت می کند. این گیاه می تواند توسط قسمت های جداگانه خود حرکت کند.
حرکت زندگی است، این ضرب المثل را همه می دانند. همه موجودات زنده روی سیاره ما قادر به حرکت هستند، حتی اگر تفاوت هایی داشته باشند.
