Геотропизм или загадка роста растений

Следя окружающий нас растительный мир, можно увидеть много умопомрачительных особенностей, общих для большинства его представителей. К примеру, то, что ростовые процессы в растениях осуществляются по определенным правилам. Рост корневой системы происходит в направлении к центру Земли, а основной ствол развивается в обратную сторону, по этому растения занимают вертикальное положение.

Каждый раздельно взятый растительный организм употребляет собственные ростовые процессы для более комфортного и неопасного расположения в окружающем пространстве. Потому направление роста определенных частей растения связано с однобоким направленным действием разных раздражителей среды (сила гравитации, световое излучение, хим причины и пр.). Это био явление получило заглавие тропизм (от греч. ?????? – направление, поворот).

Различают такие типы тропизма у растений:

- геотропизм либо гравитропизм – движение, рост в ответ на действие гравитации;

- апогеотропизм – отрицательный геотропизм;

- экзотропизм – продолжение роста «вовне», т. е. в ранее установленном направлении;

- гелиотропизм – суточное движение либо сезонное движение частей растения в ответ на направление солнца (к примеру, подсолнечника) и афелиотропизм – отрицательный гелиотропизм;

- фототропизм – движение либо рост в ответ на световой раздражитель, также апототропизм – отрицательный фототропизм;

- гидротропизм – движение либо рост в ответ на воду и гигротропизм – движение либо рост в ответ на воду либо влажность (у растений корневая система чувствует конфигурации влажности в почве и говорит об этом, вызывая клеточные преобразования, которые принуждают корень искривляться к области завышенной влажности);

- аэротропизм – рост растений по направлению к источнику кислорода либо от него;

- термотропизм – движение либо рост в ответ на направленное температурное воздействие;

- магнитотропизм – движение либо рост растения под действием магнитного поля;

- электротропизм – движение либо рост в ответ на действие источника электронного поля;

- хемотропизм – движение либо рост в ответ на хим воздействие;

- тигмотропизм – движение либо рост растения в ответ на прикосновение.

Если направление роста совпадает с направлением деяния влияющего фактора, то явление тропизма именуется положительным, а если рост происходит в прямо обратном направлении, то имеет место отрицательный тропизм.

Геотропизм присущ всем высшим и многим низшим растениям. В первый раз способность растений занимать вертикальное положение в пространстве была подтверждена Чарльзом Дарвином. Согласно его наблюдениям центральные корешки растений развиваются в направлении деяния силы земного притяжения, стремясь достигнуть воды в глубинных слоях земли. А стволы и побеги – напротив, вырастают в обратную сторону, навстречу теплу и свету солнечных лучей, преодолевая гравитацию. В первом случае наблюдается явление положительного геотропизма, во 2-м – отрицательного.

Геотропизм – это реакция растительного организма на силу гравитации, земного притяжения, которая определяет положение растений в пространстве. Существование геотропизма обосновывает обычный опыт: если растущее в горшке растение расположить горизонтально, то спустя недолговременный отрезок времени в его возрастающих точках можно следить конфигурации направления роста. Возрастающая часть стебля совершит поворот на 90° ввысь, показывая отрицательный геотропизм.

У прорастающего в мгле семени, независимо от ориентации его в пространстве, также происходит направленный рост зародышевого корешка в сторону деяния силы тяжести, и в обратную ему – у проросткового побега. Более показателен геотропизм растений на примере возрастающих повдоль горных склонов деревьев. Их стволы размещены не перпендикулярно к поверхности, а повдоль направления деяния гравитационной силы. Геотропизм является неотъемлемой частью роста растений, ориентируя их положение для наибольшего контакта с солнечным светом, также обеспечивая правильное направление роста корней.

Как и все типы тропизма, геотропизм происходит в итоге 4 поочередных действий. 1-ое из их – это восприятие растением источника полезного ему стимулирующего воздействия гравитации (света, тепла, воды и пр.). Потом происходит преобразование приобретенного сигнала, в итоге которого гормоны роста ауксины, находящиеся в возрастающих частях растения, перераспределяются в его клеточках. Четвёртый, заключительный шаг: отображение произошедших действий на самих ростовых процессах. Рост за счет геотропизма обоснован переменами концентрации гормона роста ауксина в растительных клеточках.

Изменение направления роста корня под действием силы земного тяготения происходит в ответ на информацию, полученную при помощи статолитов – особенных органелл, расположенных в клеточках на кончике корня. Статолиты также находятся в энтодермическом слое гипокотиля, стебля и соцветия. Геотропический сигнал приводит к перераспределению ауксина, известному как полярный перенос ауксина таким макаром, чтоб вызвать дифференциальный рост, приводящий к искривлению корня (либо стебля).

Полный процесс этого взаимодействия был описан в 1920-х годах ученым Киевского института Н. Прохладным (1927 г.) и Фрицем Вентом из Калифорнийского технологического института (1928 г.).