Բույսերի գրգռվածության վերաբերյալ հարցերի օրինակներ
Բույսերի մոտ դյուրագրգռությունը բույսերի ունակությունն է արձագանքելու իրենց շրջակա միջավայրի գրգռիչներին: Այս ունակությունը կարևոր է բույսերի գոյատևման, աճի և վերարտադրության համար: Չնայած բույսերը կարող են թվալ, թե չեն շարժվում կենդանիների նման, դրանք ունեն բարձրակարգ հարմարվողական մեխանիզմներ՝ արտաքին և ներքին գրգռիչներին արձագանքելու համար: Այս հոդվածում մենք կքննարկենք բույսերի մոտ դյուրագրգռության հետ կապված մի քանի օրինակներ՝ այս թեմայի վերաբերյալ մեր ըմբռնումը խորացնելու համար:
Հասկանալով դյուրագրգռությունը
Կենսաբանության մեջ դյուրագրգռությունը օրգանիզմի արտաքին և ներքին խթաններին արձագանքելու ունակությունն է: Բույսերի մոտ դյուրագրգռությունը կարելի է դիտարկել տարբեր շարժումների կամ ֆիզիոլոգիական փոփոխությունների միջոցով: Այս արձագանքներից մի քանիսը ներառում են ակնհայտ շարժումներ, ինչպիսիք են տերևների բացումն ու փակումը, մինչդեռ մյուսները կարող են ավելի նուրբ լինել, ինչպիսիք են ֆոտոսինթեզի արագության փոփոխությունները:
Օրինակ է տրոպիզմը, որը բույսի շարժումն է դեպի խթան կամ դրանից հեռու։ Տրոպիզմը կարող է դրսևորվել լուսատոպիզմի (լույսի նկատմամբ արձագանք), գեոտրոպիզմի (ձգողականության նկատմամբ արձագանք) և հիդրոտրոպիզմի (ջրի նկատմամբ արձագանք) ձևերով։
Հարցերի և քննարկման նմուշներ
1. Հարց. Բացատրեք, թե ինչպես է լուսատոպիզմը տեղի ունենում բույսերում և բերեք օրինակներ:
Քննարկում. Լուսաօքսինի ազդեցությունը բույսի աճի վրա լույսի նկատմամբ: Բույսերի բջիջներում ֆոտոնները խթանում են օքսին հորմոնի տեղաշարժը դեպի լույսին ավելի քիչ ենթարկված կողմը, ինչի հետևանքով այդ կողմի բջիջները ավելի արագ են երկարում, քան ավելի պայծառ կողմի բջիջները: Արդյունքում, բույսը թեքվում է դեպի լույսի աղբյուրը: Լուսաօքսինի հստակ օրինակ է այն ձևը, որով արևածաղիկները օրվա ընթացքում կողմնորոշվում են դեպի արևը՝ լույսի կլանումը մեծացնելու համար:
2. Հարց. Ի՞նչ տարբերություն կա բույսերի մոտ նոստիցիզմի և տրոպիզմի միջև: Բերեք յուրաքանչյուրի օրինակը:
Քննարկում. Նաստիկ և տրոպիզմը բույսերի աճի ռեակցիաների երկու տեսակներն էլ են։ Սակայն դրանք տարբերվում են իրենց աշխատանքի ձևով և արդյունքներով։
– Նաստի. Բույսի մասերի շարժում, բայց անկախ խթանի ուղղությունից: Օրինակ՝ միմոզա պուդիկա տերևի փակման շարժումը դիպչելիս: Այս շարժումը պայմանավորված է տերևի հիմքում գտնվող բջիջների արագ տուրգորի փոփոխություններով:
– Տրոպիզմ. բույսի ուղղորդված արձագանքն է ուղղված արտաքին խթանին (օրինակ՝ լույսին կամ ձգողականությանը): Օրինակ է լուսատրոփությունը, որը ստիպում է բույսին աճել լույսի աղբյուրի ուղղությամբ:
3. Հարց. Բացատրեք բույսերի արմատներում և ընձյուղներում գրավիտրոպիզմի մեխանիզմը:
Քննարկում. Գրավիտրոպիզմը ձգողականության ազդեցությանը աճի արձագանքն է: Բույսերի մոտ գրավիտրոպիզմը նպաստում է արմատների աճը դեպի ներքև ուղղորդելուն և աճը դեպի վերև արձակելուն:
– Արմատներում (դրական գեոտրոպիզմ). Արմատները աճում են դեպի ներքև՝ ձգողականության ուղղությամբ՝ ջուր և հանքանյութեր փնտրելու համար: Այս կարգավորումը իրականացվում է ստատոլիտների նստեցման միջոցով, որոնք համեմատաբար ծանր, օսլայով լցված պլաստիդներ են, որոնք ընկալում են ձգողականությունը: Այս նստեցումը ազդում է օքսինի բաշխման վրա, ինչի հետևանքով արմատի վերին մասում գտնվող բջիջները ավելի երկարում են, քան ներքևի մասում գտնվողները, ինչի հետևանքով արմատը կորանում է դեպի ներքև:
– Ընձյուղների մոտ (բացասական գեոտրոպիզմ). Ընձյուղները հակված են աճել վերև՝ ձգողականության ազդեցությունից հեռու։ Այստեղ նույնպես օքսինը կարևոր դեր է խաղում՝ խթանելով բջիջների ավելի մեծ երկարացումը ընձյուղի հիմքում, քան վերևում, ինչը հանգեցնում է ընձյուղի վերև գալարվելուն։
4. Հարց. Ո՞րն է միմոզայի բույսի տերևների փակման արձագանքման մեխանիզմը և ո՞րն է դրա էվոլյուցիոն գործառույթը:
Քննարկում. Զգայուն բույսը (Mimosa pudica) ցուցաբերում է գրգռվածության ռեակցիա, որը կոչվում է թիգմոնաստիա կամ սեյսմոնաստիա, որը ենթադրում է տերևների փակում դիպչելիս: Այս մեխանիզմը ներառում է պուլվինուսի՝ տերևի հիմքում գտնվող փոքր կառուցվածքի տուրգորի փոփոխություններ: Երբ տերևը գրգռվում է դիպչելով, պուլվինուսի բջիջներից դուրս են մղվում կալիումի (K+) իոններ, որոնք իջեցնում են բջջի ներսում օսմոտիկ պոտենցիալը և ստիպում ջուրը դուրս գալ բջջից, ինչը նպաստում է տուրգորի նվազմանը և տերևի փակմանը:
Այս արձագանքի էվոլյուցիոն գործառույթը կարող է լինել բույսը խոտակերներից պաշտպանելը: Տերևների արագ փակումը կարող է բույսը անհրապույր դարձնել խոտակերների համար կամ տերևներից հեռացնել միջատներին:
5. Հարց. Ի՞նչ է թիգմոտրոպիզմը և ինչպե՞ս է այն օգնում բույսերի աճին: Բերեք օրինակ:
Քննարկում. Թիգմոտրոպիզմը բույսի աճի արձագանքն է ֆիզիկական հպմանը: Սա հաճախ նկատվում է մագլցող բույսերի մոտ, որտեղ բույսի մասերը, ինչպիսիք են բեղիկները կամ փոքր ցողունները, շարժվում և գալարվում են դիպչող առարկայի շուրջ:
Թիգմոտրոպիզմը թույլ է տալիս բույսերին մագլցել և հենարան ստանալ իրենց շրջակա միջավայրի ֆիզիկական առարկաներից, ինչը, իր հերթին, նրանց ավելի լավ հասանելիություն է տալիս արևի լույսին: Թիգմոտրոպիզմի հստակ օրինակներ են լոբու բույսերը կամ խաղողի որթատունկերը, որտեղ նրանց բեղիկները ակտիվորեն փաթաթվում են սյուների կամ մետաղալարերի շուրջ՝ որպես աճի մի մաս:
Բույսերի մոտ դյուրագրգռության հետ կապված մի քանի խնդիրների օրինակներ քննարկելով՝ մենք կարող ենք հասկանալ բուսական աշխարհի գրգռիչների նկատմամբ արձագանքների բարդությունը։ Այս գիտելիքը ոչ միայն հարստացնում է բուսական աշխարհի մասին մեր պատկերացումները, այլև խթան է հանդիսանում շրջակա միջավայրի պահպանման և պաշտպանության համար՝ ապահովելով Երկրի վրա կյանքի համար կենսական նշանակություն ունեցող էկոհամակարգերի շարունակական հավասարակշռությունը։