Op het eerste gezicht lijkt de plantenwereld roerloos. Maar bij observatie kan men zien dat dit niet helemaal waar is. De plantbeweging is erg traag. Ze groeien, en dit bewijst dat ze bepaalde groeibewegingen maken. Als je een boonzaad in de grond plant, begint het onder gunstige omstandigheden te groeien, door de grond te boren en twee zaadlobben naar voren te brengen. Onder invloed van warmte en licht beginnen ze groen te worden en omhoog te bewegen. Binnen twee maanden verschijnen er vruchten aan de plant.
Plantgroeisnelheid
Om de beweging op te merken, kun je een speciale video maken. Als gevolg hiervan kan in enkele seconden worden waargenomen wat er gedurende de dag gebeurt. De groeibewegingen van planten worden honderden keren versneld: voor onze ogen banen spruiten zich een weg door de grond, bloeien knoppen aan bomen, bloemknoppen zwellen en bloeien. In werkelijkheid groeit bamboe heel snel - inminuut bij 0,6 mm. Sommige vruchtlichamen van schimmels hebben een nog hogere groeisnelheid. Dictiophore neemt in slechts één minuut met 5 mm toe. Lagere planten hebben de hoogste mobiliteit - dit zijn algen en schimmels. Zo kunnen chlamydomonas (algen) zich in het aquarium met behulp van flagellen snel verplaatsen naar de zonovergoten kant. Ook bewegen veel zoösporen, die dienen voor de voortplanting (in algen en schimmels). Maar terug naar meer complexe planten. Bloeiende planten maken verschillende bewegingen die samenhangen met het groeiproces. Ze zijn van twee soorten - dit zijn tropismen en nastia.
Tropismen
Tropismen worden eenrichtingsbewegingen genoemd die reageren op irriterende factoren: licht, chemicaliën, zwaartekracht. Als je zaailingen van gerst of haverkorrels op de vensterbank zet, draaien ze na een tijdje allemaal naar de straat. Deze beweging van planten naar het licht wordt fototropisme genoemd. Planten maken beter gebruik van zonne-energie.
Veel mensen hebben een vraag: waarom strekt de stengel zich uit en groeit de wortel naar beneden? Dergelijke voorbeelden van plantenbewegingen worden geotropisme genoemd. In dit geval reageren de stengel en wortel anders op de zwaartekracht. De beweging is in verschillende richtingen gericht. De stengel strekt zich naar boven uit, in de tegenovergestelde richting van de werking van de zwaartekracht - dit is negatief geotropisme. De wortel gedraagt zich anders, hij groeit in de richting van zwaartekrachtbewegingen - dit is positief geotropisme. Alle tropismen zijn onderverdeeld in:positief en negatief.
Een stuifmeelbuis ontspruit bijvoorbeeld in een stuifmeelkorrel. Op een plant van zijn eigen soort gaat de groei recht omhoog en bereikt de zaadknop, dit fenomeen wordt positief chemotropisme genoemd. Als een stuifmeelkorrel op een bloem van een andere soort v alt, dan buigt de buis tijdens de groei, groeit niet recht, dit proces verhindert de bevruchting van het ei. Het wordt duidelijk dat de stoffen die door de stamper worden geïsoleerd een positief chemotropisme veroorzaken bij planten van hun eigen soort, en negatief chemotropisme bij uitheemse soorten.
Ontdekking van Darwin
Nu is het duidelijk dat tropismen een grote rol spelen in het proces van plantenbeweging. De eerste die de oorzaken bestudeerde die tropisme veroorzaken, was de grote Engelsman Charles Darwin. Hij was het die ontdekte dat irritatie wordt waargenomen op het punt van groei, terwijl buiging wordt waargenomen hieronder, in de zones van celstrekking. De wetenschapper suggereerde dat op het punt van groei een substantie ontstaat die in de spanningszone stroomt, en daar vindt buiging plaats. De tijdgenoten van Darwin begrepen en accepteerden dit innovatieve idee van hem niet. Pas in de twintigste eeuw hebben wetenschappers empirisch de juistheid van de ontdekking bewezen. Het bleek dat in de groeikegels (in de stengel en wortel) een bepaald hormoon heteroauxine wordt gevormd, anders - bèta-indoolazijnzuur. Verlichting beïnvloedt de verspreiding van deze stof. Er is minder heteroauxine aan de schaduwkant, en meer aan de zonnige kant. Het hormoon versnelt de stofwisseling en daarom heeft de schaduwkant de neiging om naar het licht te buigen.
Nastia
Laten we kennis maken met andere kenmerken van de bewegingplanten genaamd nastia. Deze bewegingen gaan gepaard met diffuse effecten van omgevingsfactoren. Nastia kan op haar beurt zowel positief als negatief zijn.
Paardebloem bloeiwijzen (manden) openen bij fel licht en sluiten in de schemering, bij weinig licht. Dit proces wordt fotonastie genoemd. Bij geurige tabak is het tegenovergestelde waar: wanneer het licht afneemt, beginnen de bloemen te openen. Dit is waar het negatieve aspect van fotonastie in het spel komt.
Wanneer de luchttemperatuur da alt, sluiten saffraanbloemen zich - dit is een manifestatie van thermonastie. Nastia heeft in principe ook een ongelijkmatige groei. Bij een sterke groei van de bovenzijden van de bloembladen treedt opening op, en als de onderzijden sterker zijn, sluit de bloem.
Contractiele bewegingen
Bij sommige soorten is de beweging van plantendelen sneller dan de groei. Contractiele bewegingen komen bijvoorbeeld voor in oxalis of verlegen mimosa.
Shamey mimosa groeit in India. Ze vouwt haar bladeren onmiddellijk op als ze wordt aangeraakt. Oxalis groeit in onze bossen, het wordt ook wel hazenkool genoemd. In 1871 merkte professor Batalin de verbazingwekkende eigenschappen van deze plant op. Op een dag, toen hij terugkeerde van een boswandeling, verzamelde de wetenschapper een bos zuur. Bij het schudden over de geplaveide stoep (hij bestuurde een taxi), vouwden de bladeren van de plant. Dus de professor raakte geïnteresseerd in dit fenomeen en er werd een nieuwe eigenschap ontdekt: onder invloed van irriterende stoffen vouwt de plant zijn bladeren.
's Avonds vouwen ook zure bladeren, en inbewolkt weer het gebeurt eerder. Bij sterk zonlicht treedt dezelfde reactie op, maar het openen van de bladeren daarna wordt hersteld na ongeveer 40-50 minuten.
Bewegingsmechanisme
Dus hoe maken de bladeren van oxalis en verlegen mimosa samentrekkende bewegingen? Dit mechanisme is geassocieerd met een contractiel eiwit dat in actie komt wanneer het wordt gestimuleerd. Met de reductie van eiwitten wordt de energie die wordt gegenereerd tijdens het ademhalingsproces verbruikt. Het hoopt zich op in de plant in de vorm van ATP (adenosinetrifosforzuur). Bij irritatie v alt ATP uiteen, de binding met contractiele eiwitten wordt verbroken en de energie in ATP komt vrij. Als gevolg van dit proces worden de bladeren gevouwen. Pas na een bepaalde tijd wordt ATP weer gevormd, dit komt door het proces van ademhaling. En alleen dan kunnen de bladeren weer open.
We ontdekten welke bewegingen planten (mimosa en oxalis) maken als reactie op irriterende factoren. Het is vermeldenswaard dat de reductie niet alleen optreedt bij veranderingen in de omgeving, dit is ook te wijten aan interne factoren (het proces van ademen). Oxalis vouwt zijn bladeren in het donker, maar begint ze niet te openen bij zonsopgang, maar 's nachts, wanneer een voldoende hoeveelheid ATP zich ophoopt in de cellen en de communicatie met contractiele eiwitten wordt hersteld.
Kenmerken
De beweging van planten in het voorbeeld heeft zijn eigen kenmerken. Het observeren van oxalis in de natuur bracht enkele verrassingen met zich mee. Op een open plek met een massa planten van deze soort, wanneer iedereenplanten, de bladeren zijn open, er waren exemplaren met gesloten bladeren. Het bleek dat deze planten in die tijd bloeiden (hoewel de bloemen in de zomer een onopvallend uiterlijk hebben). Tijdens de bloei verbruikt Oxalis veel stoffen om bloemen te vormen, het heeft simpelweg niet genoeg energie om bladeren te openen.
Als we dieren en planten vergelijken, is het vermeldenswaard dat de contractiele bewegingen daarin door dezelfde redenen worden beïnvloed. Er zijn vergelijkbare reacties op de stimulus, terwijl er een latente periode van irritatie is. In zuur is het 0,1 s. Bij mimosa met langdurige irritatie is dit 0,14 s.
Reactie op aanraking
Rekening houdend met de bewegingen van planten, is het vermeldenswaard dat er gevallen zijn die de spanning van weefsels kunnen veranderen wanneer ze worden aangeraakt. De bekende gekke komkommer kan in zijn volwassen staat, wanneer geïrriteerd, de zaden uitspugen. De turgor van het binnenste weefsel van de vruchtwand neemt ongelijkmatig toe met het verlies van water of met druk, en de foetus gaat onmiddellijk open. Een soortgelijk beeld doet zich voor bij het aanraken van een gevoelige plant. Het is mogelijk dat niet groei, maar contractiele bewegingen de overhand hebben in nastia's, maar wetenschappers onderzoeken dit nog steeds.
Algemene classificatie van plantbewegingen
Plantbewegingen worden door wetenschappers over het algemeen als volgt geclassificeerd:
- Beweging van het cytoplasma en organellen - intracellulaire bewegingen.
- Locomotion van cellen met behulp van speciale flagella.
- Groei op basis van groeicelverlenging - dit omvat verlenging van wortels, scheuten, axiale organen, bladgroei.
- Groei van wortelharen, pollenbuizen, mosprotonema, dat wil zeggen, apicale groei.
- Stomatale bewegingen - turgor omgekeerde bewegingen.
Locomotiefbewegingen en bewegingen van het cytoplasma zijn inherent aan zowel plantaardige als dierlijke cellen. De overige soorten behoren uitsluitend tot planten.
Dierenbeweging
We hebben de basisbewegingen van planten overwogen. Hoe bewegen dieren en wat zijn de verschillen tussen deze processen bij dieren en planten?
Alle soorten dieren kunnen in de ruimte bewegen, in tegenstelling tot planten. Het hangt grotendeels af van de omgeving. Organismen kunnen zich ondergronds, aan de oppervlakte, in water, in de lucht enzovoort verplaatsen. Velen hebben het vermogen om op veel manieren te bewegen die vergelijkbaar zijn met de mens. Het hangt allemaal af van verschillende factoren: de structuur van het skelet, de aanwezigheid van ledematen, hun vorm en nog veel meer. De beweging van dieren is onderverdeeld in verschillende soorten, de belangrijkste zijn de volgende:
- Amebic. Een dergelijke beweging is typerend voor amoeben - organismen met dezelfde naam. Het lichaam van dergelijke organismen is eencellig, het beweegt met behulp van pseudopoden - speciale uitgroeisels.
- De eenvoudigste. Vergelijkbaar met amoeben voortbeweging. De eenvoudigste eencellige organismen bewegen met behulp van roterende, oscillerende, golfachtige bewegingen rond hun eigen lichaam.
- Reactief. Dit type beweging kenmerkt ook de eenvoudigste organismen. In dit geval vindt voorwaartse beweging plaats door het vrijkomen van speciaal slijm, dat het lichaam duwt.
- Gespierd. Het meest perfecte type beweging, dat kenmerkend is voor alle meercellige organismen. Dit omvat ook de mens - de hoogste schepping van de natuur.
Wat is het verschil tussen de beweging van planten en de beweging van dieren
Elk dier in zijn beweging streeft een bepaald doel na - dit is het zoeken naar voedsel, verandering van plaats, bescherming tegen aanvallen, voortplanting en nog veel meer. De belangrijkste eigenschap van elke beweging is de beweging van het hele organisme. Met andere woorden, het dier beweegt met zijn hele lichaam. Dit is het belangrijkste antwoord op de vraag hoe plantenbewegingen verschillen van dierenbewegingen.
De overgrote meerderheid van planten leidt een gehecht bestaan. Het wortelstelsel is hiervoor een noodzakelijk onderdeel, het bevindt zich roerloos op een specifieke plaats. Als de plant van de wortel wordt gescheiden, gaat hij gewoon dood. Planten kunnen niet zelfstandig in de ruimte bewegen.
Veel planten kunnen contractiele bewegingen maken, zoals hierboven beschreven. Ze kunnen bloemblaadjes openen, bladeren vouwen als ze geïrriteerd zijn en zelfs insecten vangen (vliegenvanger). Maar al deze bewegingen vinden plaats op een bepaalde plaats waar deze plant groeit.
Conclusies
De bewegingen van planten verschillen in veel opzichten van de bewegingen van dieren, maar ze bestaan nog steeds. De plantengroei is hiervan een duidelijke bevestiging. De belangrijkste verschillen tussen hen zijn als volgt:
- De plant staat op één plek, in de meeste gevallen heeft hij een wortel. Elk soort dier kan op verschillende manieren door de ruimte bewegen.
- In hundierenbewegingen hebben altijd een specifiek doel.
- Het dier beweegt volledig met zijn hele lichaam. De plant kan door zijn afzonderlijke delen bewegen.
Beweging is leven, iedereen kent dit gezegde. Alle levende organismen op onze planeet zijn in staat tot beweging, ook al zijn er enkele verschillen.
