Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Heliotropic )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Гелиотропизм , форма тропизма , представляет собой дневное или сезонное движение частей растения (цветов или листьев) в ответ на направление солнца .

Привычка некоторых растений двигаться в направлении солнца, форма тропизма, была известна еще древним грекам. Они назвали одно из этих растений в честь свойства Heliotropium , что означает «солнечный поворот». Греки предположили, что это пассивный эффект, предположительно потеря жидкости на освещенной стороне, который не нуждался в дальнейшем изучении. [1] Возобладала логика Аристотеля, согласно которой растения являются пассивными и неподвижными организмами. Однако в 19 веке ботаники обнаружили, что в растении участвуют процессы роста, и провели все более изобретательные эксперименты. А. П. де Кандоль назвал это явление у любого растения гелиотропизмом (1832). [2] Он был переименован в фототропизм.в 1892 году, потому что это реакция на свет, а не на солнце, и потому что фототропизм водорослей в лабораторных исследованиях в то время сильно зависел от яркости (положительный фототропный для слабого света и отрицательный фототропный для яркого света, как солнечный свет) . [3] [4] Ботаник, изучающий этот предмет в лаборатории, на клеточном и субклеточном уровне или с использованием искусственного света, скорее всего, будет использовать более абстрактное слово фототропизм , термин, который включает в себя искусственный свет, а также естественный солнечный свет . Французский ученый Жан-Жак д'Орту де Майран одним из первых начал изучать гелиотропизм, когда экспериментировал с растением Mimosa pudica . Явление было изученоЧарльз Дарвин и опубликовал в своей предпоследней книге «Сила движения растений» в 1880 году работу, которая включала другие стимулы для движения растений, такие как сила тяжести, влажность и прикосновение.

Цветочный гелиотропизм [ править ]

Маргаритки ( Bellis perennis ) перед солнцем после открытия утром

Гелиотропные цветы отслеживают движение солнца по небу с востока на запад. Ромашки или Bellis perennis закрывают свои лепестки ночью, но открываются в утреннем свете, а затем следуют за солнцем в течение дня. Ночью цветы могут принимать случайную ориентацию, а на рассвете они снова поворачиваются на восток, где встает солнце. Движение осуществляется моторными клетками в гибком сегменте чуть ниже цветка, называемом пульвинусом . Моторные клетки специализируются на перекачивании ионов калия в близлежащие ткани, изменяя их тургорное давление . Сегмент изгибается, потому что двигательные клетки на теневой стороне удлиняются из-за повышения тургора.. Это считается тургор-опосредованным гелиотропизмом. Для органов растений, в которых отсутствует pulvini, гелиотропизм может возникать из-за необратимого размножения клеток, вызывающего определенные модели роста. Считается, что эта форма гелиотропизма обусловлена ​​ростом. [5] Гелиотропизм - это реакция на солнечный свет.

Пояснения [ править ]

Было предложено несколько гипотез возникновения гелиотропизма у цветов:

  • Гипотеза о привлечении опылителей утверждает, что тепло, связанное с полной инсоляцией цветка, является прямой наградой для опылителей . [6]
  • Гипотеза стимулирования роста предполагает, что эффективное поглощение солнечной энергии и последующее повышение температуры благоприятно влияют на прорастание пыльцы , рост пыльцевой трубки и производство семян . [7]
  • Гипотеза охлаждения, подходящая для цветов в жарком климате, предполагает, что положение цветов регулируется, чтобы избежать перегрева. [8]

В общем, гелиотропизм цветов может повысить репродуктивный успех за счет увеличения опыления , успешности оплодотворения и / или развития семян [9], особенно у весенних цветов.

Некоторые солнечные следящие растения не являются чисто гелиотропными: у этих растений изменение ориентации - это врожденное циркадное движение, вызванное светом, которое продолжается в течение одного или нескольких периодов, если световой цикл прерывается.

Тропические извилистые цветы показывают предпочтительную ориентацию, указывая в общем направлении солнца, но не точно отслеживая солнце. Они продемонстрировали не суточный гелиотропизм, а сильный сезонный гелиотропизм. Если солнечное отслеживание является точным, солнечные лучи всегда будут попадать в трубку венчика и согревать гинецей , что может быть опасным в тропическом климате . Однако, если принять определенный угол от солнечного угла, этого можно избежать. Таким образом, форма трубы этих цветов действует как зонтик, затемняющий гинецей в периоды максимальной солнечной радиации и не позволяющий лучам падать нагинецей . [10]

Цветущие подсолнухи не гелиотропны, поэтому они не следуют за Солнцем. Цветочные головки весь день смотрят на восток, поэтому днем ​​они подсвечиваются солнцем.

В случае подсолнухов распространено заблуждение , что головки подсолнечника отслеживают движение Солнца по небу на протяжении всего жизненного цикла. Равномерное расположение цветов действительно является результатом гелиотропизма на более ранней стадии развития, стадии бутонов , до появления цветочных головок. Верхушечная почка растения будет отслеживать солнце в течение дня с востока на запад, а затем быстро переместится с запада на восток за ночь в результате циркадных часов растения. [11]Почки гелиотропны до конца стадии бутонов и, наконец, обращены на восток. Фототропное изгибание может катализироваться в гипокотилях ювенильных проростков подсолнечника, в то время как гелиотропное изгибание на верхушке побега не начинается до более поздних стадий развития растения, показывая разницу между этими двумя процессами. [11] Цветок подсолнечника сохраняет окончательную ориентацию бутона, таким образом, зрелый цветок смотрит на восток.

Гелиотропизм листа [ править ]

Гелиотропизм листьев - это поведение листьев растений, отслеживающее солнечный свет. У некоторых видов растений листья, ориентированные перпендикулярно солнечным лучам утром ( диагелиотропизм ), а у других - те, которые ориентируются параллельно этим лучам в полдень ( парагелиотропизм ). [12] Цветочный гелиотропизм не обязательно проявляется теми же растениями, которые проявляют гелиотропизм листьев.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Whippo, Craig W. (2006). «Фототропизм: склонность к просветлению» . Растительная клетка . 18 (5): 1110–1119. DOI : 10.1105 / tpc.105.039669 . PMC  1456868 . PMID  16670442 .
  2. Перейти ↑ Hart, JW (1990). Тропизмы растений: и другие движения роста . Springer. п. 36. ISBN 9780412530807. Проверено 8 августа 2012 .
  3. ^ "Фототропизм и фотоморфогенез Vaucheria" .
  4. ^ Донат-Петер Хэдер; Майкл Леберт (2001). Фотодвижение . Эльзевир. п. 676. ISBN. 9780080538860. Проверено 8 августа 2012 .
  5. ^ Ванденбринк, Джошуа П .; Браун, Эван А .; Хармер, Стейси Л .; Блэкман, Бенджамин К. (июль 2014 г.). «Поворачивая головы: биология солнечного отслеживания в подсолнечнике» . Растениеводство . 224 : 20–26. DOI : 10.1016 / j.plantsci.2014.04.006 . ISSN 0168-9452 . PMID 24908502 .  
  6. ^ Hocking B .; Шарплин Д. (1965). «Цветок, греющийся от арктических насекомых». Природа . 206 (4980): 206–215. DOI : 10.1038 / 206215b0 . S2CID 4209695 . 
  7. ^ Kevan, PG (1975). «Солнечные солнечные печи в высоких арктических цветах: значение для опыления и насекомых» . Наука . 189 (4204): 723–726. DOI : 10.1126 / science.189.4204.723 . PMID 17792542 . S2CID 20984125 .  
  8. ^ Lang ARG; Бегг JE (1979). «Движение листьев и голов Helianthus annuus». J Appl Ecol . 16 (1): 299–305. DOI : 10.2307 / 2402749 . JSTOR 2402749 . 
  9. Перейти ↑ Kudo, G. (1995). «Экологическое значение гелиотропизма цветов весеннего эфемерного Adonis ramosa (Ranunculaceae)». Ойкос . 72 (1): 14–20. DOI : 10.2307 / 3546032 . JSTOR 3546032 . 
  10. ^ Patiño, S .; Джеффри, К .; Грейс, Дж. (2002). «Экологическая роль ориентации у тропических вьюнокровных цветов» (PDF) . Oecologia . 130 (3): 373–379. DOI : 10.1007 / s00442-001-0824-1 . PMID 28547043 . S2CID 512722 .   
  11. ^ a b Ванденбринк, Джошуа П .; Браун, Эван А .; Хармер, Стейси Л .; Блэкман, Бенджамин К. (2014). «Поворачивая головы: биология солнечного отслеживания в подсолнечнике» . Растениеводство . 224 : 20–26. DOI : 10.1016 / j.plantsci.2014.04.006 . PMID 24908502 . 
  12. ^ Häder, D.-P .; Леберт, М. (19 июня 2001 г.). Фотодвижение . Эльзевир. ISBN 9780080538860 - через Google Книги.

Внешние ссылки [ править ]

  • Анимация гелиотропных движений листьев у растений
  • 24-часовой гелиотропизм арктического мака на полуночном солнце
  • [Stempscope 2.2, Рост органов. [1]]