ТРОПИЗЪМ: ПОНЯТИЕ, ВИДОВЕ И ПРИМЕРИ - БИОЛОГИЯ

А тропизъм е движението или насочен растеж на организма в отговор на външни стимули, като например светлина, гравитация, допир, между другото. Използва се преди всичко за описание на поведението на растенията и някои „по-ниски“ животни.

Чарлз Дарвин и синът му Франсис Дарвин бяха сред първите учени, които съобщаваха за изследвания, свързани с тропизмите в растенията. И двамата изследователи бяха специално посветени на изследването на движението на растенията към светлината, известно още като фототропизъм.

Фототропизъм на орхидея (Източник: Tangopaso чрез Wikimedia Commons)

Експериментите в Дарвин и много последващи изследвания предоставиха достатъчно информация, за да се твърди, че тези тропически движения в растенията зависят от вещества, стимулиращи растежа на растенията (фитохормони), известни като ауксини.

Множество форми на движение и / или растеж са описани чрез тропизъм, сред които, между другото, са фототропизмът, геотропизмът, тигмотропизмът, хемотропизмът, хидротропизмът, електротропизмът.

Концепция за тропизъм

Терминът тропизъм идва от гръцкото „tropos“, което означава „завой“ и има връзка с реакциите на организмите на външни стимули.

За растенията обикновено се казва, че тропизмите са резултат от реакциите на растежа на специфични стимули като светлина, докосване, гравитация, вода и др. Много автори считат, че това са частично необратими отговори, тъй като те имат отношение към различието в различните органи на един и същ орган.

При животните е малко по-трудно да се дефинира, тъй като онези учени, посветени на изследването на поведението на животните, определят тропизмите специално за онези „нисши животни“, които реагират на стимули като вид несъзнателен „рефлекс“.

Видове тропизъм

Според вида на движението, което предизвикват, тропизмите могат да бъдат класифицирани като положителни или отрицателни.

Положителен тропизъм е този, който причинява движението или растежа на растение или животно в същата посока, от която идва стимулът, който го задейства; повечето тропически движения са положителни и са известни също като "ортотропни".

От друга страна, отрицателен тропизъм е този, който индуцира движението или растежа на растителен орган или животно в обратна посока на стимула, тоест насърчава растежа далеч от стимула.

Според естеството на стимула, тропизмите се класифицират като:

- Фототропизъм и хелиотропизъм

Фототропизмът, както подсказва името му, се отнася до движението или растежа на организма в отговор на светлинни стимули. Често се наблюдава при растенията, а също така е открита и във фотосинтетични протозои като еугленеиди, парамеции и амеби.

Подобно на всички тропизми, има индивиди, които се движат или нарастват към стимула, и други, които го правят „бягат“ от него.

Диаграма на положителен фототропизъм в растение (Източник: MacKhayman чрез Wikimedia Commons)

Хелиотропизмът се отнася конкретно за движение към слънцето в отговор на светлинния стимул, излъчван от него; е термин, използван много често за описание на ежедневните движения на листата, които се предизвикват от слънчевата светлина.

За листата, които „избягват“ слънцето, се казва парахелиотропни, докато тези, които се стремят да излагат най-голямо количество повърхност на листата на слънчевите лъчи, за да увеличат максимално излагането, се наричат диахелиотропни.

Ако растението има достатъчно хидратация, листата му най-вероятно проявяват диахелиотропни реакции на движение, но ако същото растение е под стрес с дефицит на вода, листата му ще реагират с парахелиотропни движения, избягвайки евапотранспирацията поради прекомерно излагане на повърхността.

- Геотропизъм

Геотропизмът, наричан още гравитропизъм, е вид движение, което възниква в отговор на силата на гравитацията. Твърди се, че всички растителни органи проявяват някакъв вид растеж или движение в посока, наложена от гравитацията.

Характерът на геотропното движение зависи от органа, вида и някои параметри на околната среда. Издънките на растенията, например, растат изправени в обратна посока на силата на гравитацията, докато корените го правят в същата посока на тази сила.

Гравитропизъм или геотропизъм в дърво (Източник: Mathieu Rodriguez чрез Wikimedia Commons)

Освен фототропните движения е доказано, че гравитропизмът при растенията зависи от преразпределението на ауксините в тъканите.

- хемотропизъм

Това е движението или растежа на растенията и някои животни в отговор на химически стимули, било привлекателни или отблъскващи.

Хемотропните реакции често зависят от наличието на специализирани повърхностни рецептори, които са чувствителни към концентрацията на дадено химично съединение.

- Хидротропизъм

Хидротропизмът може да се дефинира като растеж или движение на организъм, растение или животно към или извън водния източник (различни водни потенциали).

Това е особено важно за седалищните организми като растенията, тъй като от положителните хидротропни реакции зависи дали те получават или не водата, която им е необходима, за да оцелеят.

- Тигмотропизъм

Терминът тигмотропизъм идва от гръцкото „tigma“, което означава „докосване“ и описва реакциите на растеж и / или движение на растения и животни на механична стимулация или контакт с твърд предмет.

При много животни този тип тропизъм се разбира и като „рефлекс“ или инстинктивен отговор, което им позволява да се измъкнат от потенциално опасни предмети.

- Електротропизъм

Този вид тропизъм описва реакциите на определени животни и растения на електрически стимули. В някои случаи се отнася до инхибиращи стимули, но това зависи от вида, органа и интензивността на тока.

- Други тропизми

Термотропизмът и травматизмът са два допълнителни типа тропизми, описани от някои автори. Те са загрижени съответно за растежа или движението в отговор на топлинните градиенти и в отговор на травма или „нараняване“.

Примери за тропизъм

Тъй като този тип движение е изучено по-широко в растителните организми, примерите, които ще бъдат представени, се отнасят до реакциите на растенията към светлината и гравитацията.

Phototropism

Фототропизмът причинява удължаване или удължаване на клетките на върха на органа, които са в частта, която не получава светлина, което генерира "сгъване" или кривина в него. Това се дължи на ефектите на светлината върху ауксините, които са един от фитохормоните, които участват в растежа на растенията.

По този начин, когато растението се държи в пълен мрак, то се удължава значително при "търсене" на светлина. Ако има малък лъч светлина, тогава клоните на растението са ориентирани в посока на лъча на светлината.

геотропизъм

Що се отнася до гравитропизма, най-добрият пример е да си представим растение в саксия, което пада на земята и се озовава в напълно хоризонтално положение.

След няколко часа ще се забележи, че корените ще се "утаят" в търсене на почвата, тоест в посока на гравитационния стимул, и че стъблата ще направят точно обратното, като се подреждат в обратна посока спрямо посоката на гравитацията.

Гравитропните или геотропните реакции зависят от утаяването на цитозолните частици, известни като амилопласти, вътре в които се съхраняват нишестени гранули.

Препратки

Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2000). Основи на физиологията на растенията (№ 581.1). McGraw-Hill Interamericana.
Brusca, RC, & Brusca, GJ (2003). Безгръбначни (№ QL 362. B78 2003). Бейсингстоук.
Esmon, CA, Pedmale, UV и Liscum, E. (2004). Растителни тропизми: осигуряване на силата на движение на заседнал организъм. Международно списание за биология на развитието, 49 (5-6), 665-674.
Естел, М. (1996). Растителни тропизми: входове и изходи на ауксин. Текуща биология, 6 (12), 1589-1591.
Schrank, AR (1950). Засадете тропизми. Годишен преглед на растителната физиология, 1 (1), 59-74.
Taiz, L., Zeiger, E., Møller, IM, & Murphy, A. (2015). Физиология и развитие на растенията.

ТРОПИЗЪМ: ПОНЯТИЕ, ВИДОВЕ И ПРИМЕРИ - БИОЛОГИЯ - 2025