A prima vista, il mondo delle piante sembra immobile. Ma osservando, si può vedere che questo non è del tutto vero. Il movimento delle piante è molto lento. Crescono e questo dimostra che compiono determinati movimenti di crescita. Se pianti un seme di fagiolo nel terreno, in condizioni favorevoli, inizia a crescere, perforando il terreno, facendo emergere due cotiledoni. Sotto l'influenza del calore e della luce, iniziano a diventare verdi e si muovono verso l' alto. Entro due mesi, i frutti compaiono sulla pianta.
Tasso di crescita delle piante
Per notare il movimento, puoi fare un video speciale. Di conseguenza, ciò che sta accadendo durante il giorno può essere osservato in pochi secondi. I movimenti di crescita delle piante vengono accelerati centinaia di volte: davanti ai nostri occhi i germogli si fanno strada attraverso il terreno, i boccioli sbocciano sugli alberi, i boccioli dei fiori si gonfiano e sbocciano. In re altà, il bambù cresce molto rapidamente - dentrominuto di 0,6 mm. Alcuni corpi fruttiferi fungini hanno un tasso di crescita ancora più elevato. Il dictiophore aumenta di dimensioni di 5 mm in un solo minuto. Le piante inferiori hanno la massima mobilità: si tratta di alghe e funghi. Ad esempio, le chlamydomonas (alghe) possono spostarsi rapidamente nell'acquario con l'aiuto dei flagelli sul lato illuminato dal sole. Si muovono anche molte zoospore, che servono alla riproduzione (nelle alghe e nei funghi). Ma torniamo a piante più complesse. Le piante da fiore compiono vari movimenti associati al processo di crescita. Sono di due tipi: tropismi e nastia.
Tropismi
I tropismi sono chiamati movimenti unidirezionali che reagiscono a qualsiasi fattore irritante: luce, sostanze chimiche, gravità. Se metti piantine di chicchi d'orzo o di avena sul davanzale, dopo un po' si gireranno tutte verso la strada. Questo movimento delle piante verso la luce è chiamato fototropismo. Le piante utilizzano meglio l'energia solare.
Molte persone hanno una domanda: perché lo stelo si allunga e la radice cresce? Tali esempi di movimento delle piante sono chiamati geotropismo. In questo caso, lo stelo e la radice reagiscono in modo diverso alla gravità. Il movimento è diretto in diverse direzioni. Lo stelo si allunga verso l' alto, nella direzione opposta all'azione della gravità: questo è geotropismo negativo. La radice si comporta in modo diverso, cresce nella direzione dei movimenti di gravità: questo è un geotropismo positivo. Tutti i tropismi sono divisi inpositivo e negativo.
Ad esempio, un tubo pollinico germoglia in un granello di polline. Su una pianta della sua stessa specie, la crescita va dritta e raggiunge l'ovulo, questo fenomeno è chiamato chemiotropismo positivo. Se un granello di polline cade su un fiore di un tipo diverso, il tubo si piega durante la crescita, non cresce dritto, questo processo impedisce la fecondazione dell'uovo. Diventa ovvio che le sostanze isolate dal pestello provocano un chemiotropismo positivo sulle piante della loro stessa specie e un chemiotropismo negativo su specie aliene.
Scoperta di Darwin
Ora è chiaro che i tropismi giocano un ruolo importante nel processo di movimento delle piante. Il primo a studiare le cause che causano il tropismo fu il grande inglese Charles Darwin. Fu lui a scoprire che l'irritazione si percepisce nel punto di crescita, mentre la flessione si percepisce sotto, nelle zone di allungamento cellulare. Lo scienziato ha suggerito che nel punto di crescita sorge una sostanza che scorre nella zona di tensione e lì si verifica la flessione. I contemporanei di Darwin non capirono e non accettarono questa sua idea innovativa. Solo nel ventesimo secolo gli scienziati hanno dimostrato empiricamente la correttezza della scoperta. Si è scoperto che nei coni di crescita (nello stelo e nella radice) si forma un certo ormone eteroauxina, altrimenti - acido organico beta-indoleacetico. L'illuminazione influisce sulla distribuzione di questa sostanza. C'è meno eteroauxina sul lato ombroso e più sul lato soleggiato. L'ormone accelera il metabolismo e quindi il lato in ombra tende a piegarsi verso la luce.
Nastia
Facciamo conoscenza con altre caratteristiche del movimentopiante chiamate nastia. Questi movimenti sono associati agli effetti diffusi delle condizioni ambientali. Nastia, a sua volta, può essere positiva e negativa.
Le infiorescenze di tarassaco (cestini) si aprono in piena luce e si chiudono al tramonto, in condizioni di scarsa illuminazione. Questo processo è chiamato fotonastia. Nel tabacco profumato è vero il contrario: quando la luce diminuisce, i fiori iniziano ad aprirsi. È qui che entra in gioco l'aspetto negativo della fotocattività.
Quando la temperatura dell'aria scende, i fiori di zafferano si chiudono - questa è una manifestazione di termonastia. Fondamentalmente anche Nastia ha una crescita irregolare. Con una forte crescita dei lati superiori dei petali, si verifica l'apertura e se i lati inferiori hanno più forza, il fiore si chiude.
Movimenti contrattuali
In alcune specie, il movimento delle parti delle piante è più veloce della crescita. Ad esempio, i movimenti contrattili si verificano nell'oxalis o nella timida mimosa.
La mimosa Shamey cresce in India. Piega istantaneamente le foglie se viene toccata. L'oxalis cresce nelle nostre foreste, è anche chiamato cavolo lepre. Già nel 1871, il professor Batalin notò le straordinarie proprietà di questa pianta. Un giorno, di ritorno da una passeggiata nella foresta, lo scienziato raccolse un mucchio di acido. Quando tremavano lungo il marciapiede di ciottoli (era alla guida di un taxi), le foglie della pianta si piegavano. Così il professore si interessò a questo fenomeno e venne scoperta una nuova proprietà: sotto l'influenza di sostanze irritanti, la pianta piega le foglie.
Di sera, anche le foglie acide si piegano, e dentrotempo nuvoloso accade prima. In caso di forte luce solare, si verifica la stessa reazione, ma l'apertura delle foglie viene ripristinata dopo circa 40-50 minuti.
Meccanismo di movimento
Allora come fanno le foglie di oxalis e di timida mimosa a fare movimenti contrattili? Questo meccanismo è associato a una proteina contrattile che entra in azione quando stimolata. Con la riduzione delle proteine, l'energia generata nel processo di respirazione viene esaurita. Si accumula nella pianta sotto forma di ATP (acido adenosina trifosforico). Quando è irritato, l'ATP si decompone, il legame con le proteine contrattili si rompe e l'energia contenuta nell'ATP viene rilasciata. Come risultato di questo processo, le foglie vengono piegate. Solo dopo un certo tempo, l'ATP si forma di nuovo, ciò è dovuto al processo di respirazione. E solo allora le foglie potranno riaprirsi.
Abbiamo scoperto quali movimenti fanno le piante (mimosa e oxalis) in risposta a fattori irritanti. Vale la pena notare che la riduzione si verifica non solo con i cambiamenti nell'ambiente, ma anche a causa di fattori interni (il processo di respirazione). Oxalis piega le foglie dopo il tramonto, ma non inizia ad aprirle all'alba, ma di notte, quando una quantità sufficiente di ATP si accumula nelle cellule e viene ripristinata la comunicazione con le proteine contrattili.
Caratteristiche
Il movimento delle piante riportato nell'esempio ha le sue caratteristiche. L'osservazione di oxalis in natura ha portato alcune sorprese. In una radura con una massa di piante di questa specie, quando tuttipiante, le foglie sono aperte, c'erano esemplari con foglie chiuse. Come si è scoperto, queste piante fiorivano in quel momento (sebbene in estate i fiori abbiano un aspetto anonimo). Durante la fioritura, l'oxalis spende molte sostanze per formare i fiori, semplicemente non ha abbastanza energia per aprire le foglie.
Se confrontiamo animali e piante, vale la pena notare che i movimenti contrattili in essi sono influenzati dalle stesse ragioni. Ci sono reazioni simili allo stimolo, mentre c'è un periodo di irritazione latente. In acido, è 0,1 s. Nella mimosa con irritazione prolungata, è 0,14 s.
Reazione al tocco
Considerando i movimenti delle piante, vale la pena notare che ci sono casi in cui sono in grado di modificare la tensione dei tessuti quando vengono toccati. Il noto cetriolo pazzo nel suo stato maturo, quando irritato, è in grado di sputare i semi. Il turgore del tessuto interno del pericarpo aumenta in modo non uniforme con la perdita di acqua o con la pressione e il feto si apre immediatamente. Un'immagine simile si verifica quando si tocca una pianta permalosa. È possibile che nelle nastias predominino non la crescita, ma i movimenti contrattili, ma gli scienziati stanno ancora studiando questo.
Classificazione generale dei movimenti degli impianti
I movimenti delle piante sono generalmente classificati dagli scienziati come segue:
- Movimento del citoplasma e degli organelli - movimenti intracellulari.
- Locomozione delle cellule usando flagelli speciali.
- Crescita basata sull'allungamento delle cellule di crescita - questo include l'allungamento di radici, germogli, organi assiali, crescita delle foglie.
- Crescita di peli radicali, tubi pollinici, protonema muschiato, ovvero crescita apicale.
- Movimenti stomatici - movimenti inversi di turgore.
I movimenti della locomotiva ei movimenti del citoplasma sono inerenti sia alle cellule vegetali che a quelle animali. I restanti tipi appartengono esclusivamente alle piante.
Movimento di animali
Abbiamo considerato i movimenti di base delle piante. Come si muovono gli animali e quali sono le differenze tra questi processi negli animali e nelle piante?
Tutti i tipi di animali hanno la capacità di muoversi nello spazio, a differenza delle piante. Dipende in gran parte dall'ambiente. Gli organismi sono in grado di muoversi nel sottosuolo, in superficie, nell'acqua, nell'aria e così via. Molti hanno la capacità di muoversi in molti modi simili a quelli umani. Tutto dipende da vari fattori: la struttura dello scheletro, la presenza degli arti, la loro forma e molto altro. Il movimento degli animali è suddiviso in diverse tipologie, le principali sono le seguenti:
- Amebica. Tale movimento è tipico delle amebe - organismi con lo stesso nome. Il corpo di tali organismi è unicellulare, si muove con l'aiuto di pseudopodi - escrescenze speciali.
- Il più semplice. Simile alla locomozione amebica. Gli organismi unicellulari più semplici si muovono con l'aiuto di movimenti rotatori, oscillatori e ondulatori intorno al proprio corpo.
- Reattivo. Questo tipo di movimento caratterizza anche gli organismi più semplici. In questo caso, il movimento in avanti avviene a causa del rilascio di muco speciale, che spinge il corpo.
- Muscolo. Il tipo più perfetto di movimento, che è caratteristico di tutti gli organismi multicellulari. Ciò include anche l'uomo, la più alta creazione della natura.
Qual è la differenza tra il movimento delle piante e il movimento degli animali
Ogni animale nel suo movimento persegue un obiettivo: la ricerca del cibo, il cambio di luogo, la protezione dagli attacchi, la riproduzione e molto altro. La proprietà principale di ogni movimento è il movimento dell'intero organismo. In altre parole, l'animale si muove con tutto il suo corpo. Questa è la risposta principale alla domanda su come i movimenti delle piante differiscano dai movimenti degli animali.
La stragrande maggioranza delle piante conduce un'esistenza attaccata. Il sistema di root è una parte necessaria per questo, si trova immobile in un luogo specifico. Se la pianta è separata dalla radice, morirà semplicemente. Le piante non possono muoversi indipendentemente nello spazio.
Molte piante sono in grado di compiere qualsiasi movimento contrattile, come descritto sopra. Sono in grado di aprire petali, piegare le foglie quando sono irritati e persino catturare insetti (pigliamosche). Ma tutti questi movimenti avvengono in un certo luogo dove cresce questa pianta.
Conclusioni
I movimenti delle piante differiscono in molti modi dai movimenti degli animali, ma esistono comunque. La crescita delle piante ne è una chiara conferma. Le principali differenze tra loro sono le seguenti:
- La pianta è in un posto, nella maggior parte dei casi ha una radice. Qualsiasi tipo di animale è in grado di muoversi nello spazio in vari modi.
- Nel loroi movimenti degli animali hanno sempre uno scopo specifico.
- L'animale si muove con tutto il suo corpo, interamente. La pianta è in grado di muoversi per le sue parti separate.
Il movimento è vita, tutti conoscono questo detto. Tutti gli organismi viventi sul nostro pianeta sono in grado di muoversi, anche se presenta alcune differenze.
