במבט ראשון, נראה שעולם הצמחים חסר תנועה. אבל בהתבוננות אפשר לראות שזה לא לגמרי נכון. תנועת הצמחים איטית מאוד. הם גדלים, וזה מוכיח שהם עושים תנועות צמיחה מסוימות. אם אתה שותל זרע שעועית באדמה, בתנאים נוחים, הוא מתחיל לצמוח, קודח באדמה, מוציא שני קוטלידונים. בהשפעת החום והאור, הם מתחילים להפוך לירוקים ולנוע כלפי מעלה. תוך חודשיים מופיעים פירות על הצמח.
קצב גידול הצמח
כדי לשים לב לתנועה, אתה יכול לצלם סרטון מיוחד. כתוצאה מכך ניתן לראות את המתרחש במהלך היום תוך מספר שניות. תנועות הצמיחה של צמחים מואצות מאות פעמים: לנגד עינינו נבטים עושים דרכם באדמה, ניצנים פורחים על עצים, ניצני פרחים מתנפחים ופורחים. במציאות, הבמבוק גדל מהר מאוד - פנימהדקה על 0.6 מ"מ. לחלק מגופי פרי פטרייתיים יש קצב גדילה גבוה אף יותר. דיקטיופור גדל ב-5 מ"מ תוך דקה אחת בלבד. לצמחים תחתונים יש את הניידות הגבוהה ביותר - אלו אצות ופטריות. לדוגמה, כלמידומונס (אצות) יכולות לנוע במהירות באקווריום בעזרת דגלים לצד מואר השמש. זואוספורים רבים נעים גם הם, המשמשים להתרבות (באצות ופטריות). אבל בחזרה לצמחים מורכבים יותר. צמחים פורחים מבצעים תנועות שונות הקשורות לתהליך הצמיחה. הם משני סוגים - אלה טרופיזמים ונסטיות.
Tropisms
טרופיזמים נקראים תנועות חד-כיווניות המגיבות לכל גורם מעצבן: אור, כימיקלים, כוח המשיכה. אם תניח שתילים של גרגרי שעורה או שיבולת שועל על אדן החלון, לאחר זמן מה כולם יפנו לכיוון הרחוב. תנועה זו של צמחים לעבר האור נקראת פוטוטרופיזם. צמחים מנצלים טוב יותר את אנרגיית השמש.
להרבה אנשים יש שאלה: למה הגבעול נמתח למעלה והשורש צומח למטה? דוגמאות כאלה לתנועת צמחים נקראות גיאוטרופיזם. במקרה זה, הגבעול והשורש מגיבים בצורה שונה לכוח המשיכה. התנועה מכוונת לכיוונים שונים. הגבעול נמתח כלפי מעלה, בכיוון ההפוך מפעולת הכבידה - זהו גיאוטרופיזם שלילי. השורש מתנהג אחרת, הוא גדל בכיוון של תנועות כוח הכבידה - זה גיאוטרופיזם חיובי. כל הטרופיזמים מחולקים לחיובי ושלילי.
לדוגמה, צינור אבקה נובט בגרגר אבקה. על צמח ממין משלו, הצמיחה עולה ישר ומגיעה לביצית, תופעה זו נקראת כימוטרופיזם חיובי. אם גרגר אבקה נופל על פרח מסוג אחר, אז הצינור מתכופף במהלך הצמיחה, אינו צומח ישר, תהליך זה מונע את הפריית הביצית. ברור שהחומרים המבודדים על ידי העלי גורמים לכימותרפיה חיובית בצמחים מהמינים שלהם, ולכימוטרופיזם שלילי במינים זרים.
גילוי דרווין
עכשיו ברור שלטרופיזמים יש תפקיד גדול בתהליך תנועת הצמחים. הראשון שחקר את הסיבות הגורמות לטרופיזם היה האנגלי הגדול צ'ארלס דרווין. הוא זה שמצא שגירוי נתפס בנקודת הצמיחה, בעוד כיפוף נתפס מתחת, באזורי מתיחה של התאים. המדען הציע שבנקודת הגדילה, מתעורר חומר שזורם לאזור המתח, ושם מתרחש הכיפוף. בני דורו של דרווין לא הבינו ולא קיבלו את הרעיון החדשני הזה שלו. רק במאה העשרים, מדענים הוכיחו אמפירית את נכונות התגלית. התברר שבקונוסי הגדילה (בגבעול ובשורש) נוצר הורמון מסוים הטרואוקסין, אחרת - חומצה אורגנית בטא אינדולאצטית. תאורה משפיעה על התפלגות החומר הזה. יש פחות הטרואוסין בצד המוצל, ויותר בצד שטוף השמש. ההורמון מאיץ את חילוף החומרים ולכן צד הצל נוטה להתכופף לכיוון האור.
Nastia
בואו נכיר מאפיינים נוספים של התנועהצמחים הנקראים נסטיה. תנועות אלו קשורות להשפעות מפוזרות של תנאי סביבה. נסטיה, בתורה, יכולה להיות חיובית ושלילית.
תפרחת שן הארי (סלסלות) נפתחות באור בהיר, ונסגרות בשעת בין ערביים, באור גרוע. תהליך זה נקרא פוטונסטיה. בטבק ריחני, ההפך הוא הנכון: כשהאור פוחת, הפרחים מתחילים להיפתח. כאן נכנס לתמונה ההיבט השלילי של הפוטונסטיה.
כאשר טמפרטורת האוויר יורדת, פרחי זעפרן נסגרים - זהו ביטוי של תרמונאסטיה. לנסטיה בעצם יש גם צמיחה לא אחידה. עם צמיחה חזקה של הצדדים העליונים של עלי הכותרת, נוצרת פתיחה, ואם יש יותר חוזק לצדדים התחתונים, הפרח נסגר.
תנועות מתכווצות
במינים מסוימים, תנועת חלקי הצמחים מהירה יותר מהצמיחה. לדוגמה, תנועות התכווצות מתרחשות באוקסליס או מימוזה ביישנית.
מימוזה של שימי גדלה בהודו. היא מקפלת מיד את העלים שלה אם נוגעים בה. אוקסליס גדל ביערות שלנו, הוא נקרא גם כרוב ארנבת. עוד בשנת 1871, פרופ' בטלין שם לב לתכונות המדהימות של הצמח הזה. יום אחד, כשחזר מטיול ביער, אסף המדען חבורה של חמוצים. כאשר רועד לאורך המדרכה המרוצפת (הוא נהג במונית), עלי הצמח התקפלו. אז הפרופסור התעניין בתופעה זו והתגלה תכונה חדשה: בהשפעת חומרים מגרים, הצמח מקפל את העלים שלו.
בערב מתקפלים גם עלים חמוצים, ונכנסים פנימהמזג אוויר מעונן זה קורה מוקדם יותר. באור שמש חזק מתרחשת אותה תגובה, אך פתיחת העלים לאחר מכן משוחזרת לאחר כ-40-50 דקות.
מנגנון תנועה
אז איך העלים של האוקסליס והמימוזה המבוישת עושים תנועות מתכווצות? מנגנון זה קשור לחלבון מתכווץ שנכנס לפעולה כאשר הוא מגורה. עם הפחתת החלבונים, האנרגיה שנוצרת בתהליך הנשימה מתבזבזת. הוא מצטבר בצמח בצורה של ATP (חומצה טריפוספורית אדנוזין). כאשר מגורה, ATP מתפרק, הקשר עם חלבונים מתכווצים מתפרק, והאנרגיה הכלולה ב-ATP משתחררת. כתוצאה מתהליך זה, העלים מקופלים. רק לאחר זמן מסוים, ATP נוצר שוב, זה נובע מתהליך הנשימה. ורק אז העלים יכולים להיפתח שוב.
גילינו אילו תנועות מבצעים צמחים (מימוזה ואוקסליס) בתגובה לגורמים מרגיזים. ראוי לציין שההפחתה מתרחשת לא רק עם שינויים בסביבה, זה נובע גם מגורמים פנימיים (תהליך הנשימה). אוקסליס מקפל את העלים שלו לאחר רדת החשיכה, אך הוא לא מתחיל לפתוח אותם עם הזריחה, אלא בלילה, כאשר כמות מספקת של ATP מצטברת בתאים והתקשורת עם חלבונים מתכווצים מתחדשת.
תכונות
לתנועת הצמחים המובאת בדוגמה יש מאפיינים משלה. תצפית על אוקסליס בטבע הביאה כמה הפתעות. בקרחת יער עם מסה של צמחים מהמין הזה, כאשר כולםצמחים, העלים פתוחים, היו דגימות עם עלים סגורים. כפי שהתברר, צמחים אלה פרחו באותה תקופה (אם כי בקיץ יש לפרחים מראה לא ברור). בזמן הפריחה, אוקסליס מוציא הרבה חומרים כדי ליצור פרחים; פשוט אין לו מספיק אנרגיה לפתוח עלים.
אם נשווה בין בעלי חיים וצמחים, ראוי לציין שתנועות ההתכווצות בהם מושפעות מאותן סיבות. יש תגובות דומות לגירוי, בעוד שיש תקופה סמויה של גירוי. בחומצה זה 0.1 שניות. במימוזה עם גירוי ממושך, זה 0.14 שניות.
תגובה למגע
בהתחשב בתנועות של צמחים, ראוי לציין שיש מקרים שמסוגלים לשנות את המתח של הרקמות בעת מגע. המלפפון המטורף הידוע במצבו הבוגר, כשהוא מגורה, מסוגל לירוק את הזרעים. הטורגור של הרקמה הפנימית של הפריקארפ עולה בצורה לא אחידה עם איבוד מים או עם לחץ, והעובר נפתח מיד. תמונה דומה מתרחשת כאשר נוגעים בצמח רגיש. ייתכן שלא צמיחה, אלא תנועות התכווצות שולטות בנסטיות, אבל מדענים עדיין חוקרים זאת.
סיווג כללי של תנועות צמחים
תנועות צמחים מסווגות בדרך כלל על ידי מדענים כדלקמן:
- תנועת הציטופלזמה והאברונים - תנועות תוך-תאיות.
- תנועה של תאים באמצעות דגלים מיוחדים.
- צמיחה מבוססת על התארכות תאי גדילה - זה כולל התארכות של שורשים, יריות, איברים צירים, צמיחת עלים.
- צמיחת שערות שורש, צינורות אבקה, פרוטונמה של אזוב, כלומר צמיחה אפיקלית.
- תנועות סטטומטאליות - תנועות לאחור של טורגור.
תנועות ותנועות הקטר של הציטופלזמה טבועות בתאי צמחים ובעלי חיים כאחד. הסוגים הנותרים שייכים אך ורק לצמחים.
תנועת בעלי חיים
שקלנו את התנועות הבסיסיות של צמחים. איך בעלי חיים זזים ומהם ההבדלים בין תהליכים אלו בבעלי חיים ובצמחים?
לכל סוגי החיות יש את היכולת לנוע בחלל, בניגוד לצמחים. זה תלוי במידה רבה בסביבה. אורגניזמים מסוגלים לנוע מתחת לאדמה, על פני השטח, במים, באוויר וכן הלאה. לרבים יש את היכולת לנוע בדרכים רבות בדומה לבני אדם. הכל תלוי בגורמים שונים: מבנה השלד, נוכחות הגפיים, צורתם ועוד ועוד. תנועת החיות מחולקת למספר סוגים, העיקריים שבהם כוללים את הבאים:
- Amebic. תנועה כזו אופיינית לאמבות - אורגניזמים בעלי אותו שם. הגוף של אורגניזמים כאלה הוא חד תאי, הוא נע בעזרת פסאודופודים - תולדות מיוחדות.
- הפשוטה ביותר. דומה לתנועה אמבית. האורגניזמים החד-תאיים הפשוטים ביותר נעים בעזרת תנועות סיבוביות, נדנודות, דמויות גל סביב גופם.
- Reactive. סוג זה של תנועה מאפיין גם את האורגניזמים הפשוטים ביותר. במקרה זה, תנועה קדימה מתרחשת עקב שחרור ריר מיוחד, שדוחף את הגוף.
- שרירי.סוג התנועה המושלם ביותר, האופייני לכל האורגניזמים הרב-תאיים. זה כולל גם את האדם - הבריאה הגבוהה ביותר של הטבע.
מה ההבדל בין תנועת צמחים לתנועת בעלי חיים
כל חיה בתנועתה שואפת למטרה כלשהי - זהו חיפוש מזון, שינוי מקום, הגנה מפני התקפות, רבייה ועוד ועוד. המאפיין העיקרי של כל תנועה הוא התנועה של האורגניזם כולו. במילים אחרות, החיה נעה עם כל גופה. זוהי התשובה העיקרית לשאלה כיצד תנועות צמחים שונות מתנועות בעלי חיים.
הרוב המכריע של הצמחים מנהלים קיום קשור. מערכת השורשים היא חלק הכרחי לכך, היא ממוקמת ללא תנועה במקום מסוים. אם הצמח מופרד מהשורש, הוא פשוט ימות. צמחים אינם יכולים לנוע באופן עצמאי בחלל.
צמחים רבים מסוגלים לבצע כל תנועות התכווצות, כמתואר לעיל. הם מסוגלים לפתוח עלי כותרת, לקפל עלים כאשר הם מגורים, ואפילו לתפוס חרקים (לוכד זבובים). אבל כל התנועות האלה מתרחשות במקום מסוים שבו הצמח הזה גדל.
מסקנות
תנועות הצמחים שונות במובנים רבים מתנועותיהם של בעלי חיים, אך עדיין הן קיימות. גידול צמחים הוא אישור ברור לכך. ההבדלים העיקריים ביניהם הם כדלקמן:
- הצמח נמצא במקום אחד, ברוב המקרים יש לו שורש. כל סוג של בעל חיים מסוגל לנוע בחלל במגוון דרכים.
- בהםלתנועות בעלי חיים יש תמיד מטרה ספציפית.
- החיה נעה עם כל גופה, לגמרי. הצמח מסוגל לנוע על ידי חלקיו הנפרדים.
תנועה היא החיים, כולם מכירים את האמרה הזו. כל היצורים החיים על הפלנטה שלנו מסוגלים לנוע, גם אם יש לו כמה הבדלים.
