מהי הידרוטרופיזם? מנגנון וחשיבות - ביולוגיה - 2025

Hidrotropismo היא תגובת צמיחה של צמחים לריכוזי מים; התשובה יכולה להיות חיובית או שלילית. שורשים, למשל, הם הידרוטרופיים באופן חיובי, שכן צמיחת שורש צמחי מתרחשת לקראת רמת לחות יחסית גבוהה יותר. הצמח מסוגל לזהות זאת בכובע השורש ואז לשלוח איתותים לחלק המוארך של השורש.

הידרוטרופיזם חיובי הוא כזה בו האורגניזם נוטה לצמוח לכיוון הלחות, ואילו הידרוטרופיזם שלילי הוא כאשר האורגניזם צומח ממנו.

התמונה התאוששה מ- slideshare.net.

הידרוטרופיזם הוא סוג של טרופיזם (זוהי תגובה מכוונת של אורגניזם לגירוי) המאופיינת בתגובת הצמיחה או התנועה של תא או אורגניזם ללחות או מים.

מנגנון ההידרוטרופיזם

סוג של הורמונים מהצומח הנקרא אוקסינים מרכזים את תהליך צמיחת השורשים הזה.

אוקסינים ממלאים תפקיד מפתח בכיפוף שורשי הצמחים לכיוון המים מכיוון שהם גורמים לצד אחד של השורש לצמוח מהר יותר מהשני ובכך לכיפוף השורש.

תהליך ההידרוטרופיזם יוזם מכובע השורש הלוכד את המים ושולח אות לחלק המוארך של השורש.

קשה להבחין בהידרוטרופיזם בשורשים תת קרקעיים, מכיוון שלא ניתן לראות בקלות את השורשים.

מים נעים בקלות באדמה ותכולת המים באדמה משתנה כל הזמן, ולכן כל שיפוע בלחות האדמה אינו יציב.

מדוע הידרוטרופיזם כה חשוב לצמחים?

השורשים צומחים למים

יכולת זו להתכופף ולגדול השורש לעבר שיפוע לחות המסופק על ידי הידרוטרופיזם חיונית מכיוון שצמחים זקוקים למים בכדי לגדול. מים, יחד עם חומרים מזינים מינרלים מסיסים, נספגים על ידי שערות השורש.

כך שבצמחי כלי דם, מים ומינרלים מועברים לכל חלקי הצמח באמצעות מערכת הובלה הנקראת קסילם.

מערכת ההובלה השנייה בצמחי כלי הדם נקראת פלם. פלואם נושא גם מים, לא במינרלים מסיסים, אלא בעיקר עם חומרים מזינים אורגניים מסיסים במקום.

יש לכך חשיבות ביולוגית, שכן הידרוטרופיזם מסייע בהעלאת היעילות של הצמח במערכת האקולוגית שלו.

תפיסות שגויות לגבי הידרוטרופיזם

הידרוטרופיזם וצמיחת שורשים באזורים לחים

גידול שורשים גדול יותר באזורי אדמה לחים מאשר באזורי אדמה יבשה אינו בדרך כלל תוצאה של הידרוטרופיזם.

ההידרוטרופיזם מחייב שורש להתכופף ממייבש לאזור לח באדמה. שורשים זקוקים למים כדי לגדול כך ששורשים שבמקרה נמצאים באדמה לחה יצמחו ויסעו הרבה יותר מאלו באדמה יבשה.

ספיגת מים

השורשים אינם יכולים לחוש את המים בתוך הצינורות השלמים באמצעות הידרוטרופיזם והם חייבים לשבור את הצינורות כדי להשיג את המים.

המרחק הנדרש לספיגת מים

השורשים אינם יכולים להרגיש מים במרחק של מטרים ספורים דרך ההידרוטרופיזם וצומחים לעברו.

במקרה הטוב, הידרוטרופיזם פועל ככל הנראה במרחקים של כמה מילימטרים.

מחקרי הידרוטרופיזם

מחקר על הידרוטרופיזם היה בעיקר תופעת מעבדה לשורשים הגדלים באוויר לח ולא באדמה. חשיבותו האקולוגית בשורשים המעובדים באדמה אינה ברורה. הזיהוי האחרון של צמח מוטציה חסר תגובה הידרוטרופית עזר להבהיר את תפקידו בטבע.

הידרוטרופיזם יכול להיות חשוב לצמחים הגדלים בחלל, שם הוא יכול לאפשר לשורשים להתמצא בסביבת מיקרובידציה. במציאות, תגובה זו לגידול צמחים אינה קלה ללימוד. הניסויים, כאמור, מבוצעים במעבדות ולא בסביבה הטבעית.

עם זאת, יותר ויותר נלמד על אופיו המורכב של תהליך גידול צמחים זה.

הצמחים הפופולריים ביותר לחקר השפעה זו הם: צמח אפונה (Pisum sativum), צמח תירס (Zea mays) ותליל חמוץ (Arabidopsis thaliana).

שנה כיוון של וקטור הכובד

גישה נוספת לחקר הידרוטרופיזם היא להשתמש במכשירים כדי לשנות את כיוון וקטור הכבידה שמקבלים צמחים.

כיוון צמיחת השורשים הוא לכיוון המים

למרות שלא ניתן לבטל את השפעת כוח הכבידה על כדור הארץ, יש מכונות שמסתובבות צמחים סביב ציר או, בחלק מהמקרים, בשלושה ממדים בניסיון לנטרל את השפעות כוח הכבידה, המכונות מכונות מיקום. אַקרַאִי.

למעשה, ההידרוטרופיזם בשורשים היה ברור ביותר כאשר צמחו אפונת האפונה והמלפפון באחת המכונות הללו.

מיקרוגרביטציה

גישה מעניינת עוד יותר למחקר היא להשתמש בתנאי המיקרובראוויציה הקיימים במהלך טיסת חלל.

הרעיון הוא, בהיעדר כוחות כבידה משמעותיים, התגובות הכבידות העיקריות של השורשים נשללות באופן יעיל, כך שטופיות שורש אחרות (כמו הידרוטרופיזם) מתגלות יותר, מעל הכבידה. זוהי תנועה מסתובבת או צומחת של צמח או פטריה בתגובה לכוח הכבידה.

קשיים אחרים

מכשול נוסף לחקר ההידרוטרופיזם הוא הקושי לבסס מערכת שיש בה שיפוע לחות לשחזור.

שיטות הבוטנאים הגרמנים הקלאסיים, ששימשו גם את דארווינס, כללו הצבת הזרעים בצילינדר תלוי של נסורת לחה, מה שהביא לכך שהשורשים התחילו לצמוח לראשונה כלפי מטה, אך לאחר מכן לצמוח חזרה למצע הלח.

ראוי לציין כי אחד מהטרופיזמים הפחות מוכרים הוא הידרוטרופיזם, המכוון צמיחה בתגובה למדרגות מים או לחות.

למרות שההידרוטרופיזם נחקר בשורשי הצמח על ידי בוטנאים גרמנים מהמאה ה -19 ועל ידי הדארווינים, קיומו של טרופיזם זה נחקר עד לשנים האחרונות.

תהליכים אלה פשוט צריכים ללמוד יותר. כל מחקר מדעי יגביר את ההבנה של מנגנונים מורכבים אלה.

הפניות

1. הרשי, ד (1992). "האם הידרוטרופיזם כולו רטוב?" פעילויות מדעיות. 29 (2): 20–24.
2. Kiss, J. (2007). "איפה המים? הידרוטרופיזם בצמחים. התאושש ב- ncbi.nlm.nih.gov.
3. צוות עורך מדריך צמחים ופרחים. (2012). "הידרוטרופיזם". התאושש מ- plant-and-flower-guide.com.
4. מיאזאווה, י., יאמאזאקי, ט., מוריוואקי, ט. וטקהאשי, ג'. (2011). "הידרוטרופיזם". התקדמות במחקר בוטני. התאושש מ- sciencedirect.com.
5. צוות עורך ביולוגיה מקוון. (2016). "הידרוטרופיזם". התאושש מ- biology-online.org.
6. טקהאשי, נ., יאמאזאקי, י., קובאיאשי, א., היגאשיטאני, א., וטקהאשי, ח. (2003). "הידרוטרופיזם מקיים אינטראקציה עם הכבידה על ידי השפלת עמילופלסטים בשורשי שתילים של ערבידופסיס וצנונית". צמח פיזיול. 132 (2): 805–810.
7. צוות עורך מילון. (2002). "הידרוטרופיזם". נשלח מ- dictionary.com.