NASTIAS: TIPI, CARATTERISTICHE ED ESEMPI - BIOLOGIA - 2025

I cattivi , nastismos o movimenti Nastic sono una forma di movimento di piante risultanti dalla percezione di uno stimolo esterno in un modo, ma dove la direzione del movimento risultante è indipendente dalla stimolo percepito. Si trovano praticamente in tutti gli organi delle piante: foglie, steli e rami, fiori, viticci e radici.

Tra i meccanismi che le piante hanno per adattarsi all'ambiente che le circonda ci sono alcune forme di movimenti che, in modo reversibile o irreversibile, derivano dalla percezione di stimoli luminosi, termici, chimici, dell'acqua, tattili, gravitazionali, prodotto di ferite provocate da erbivori. durante l'alimentazione, tra gli altri.

Pianta carnivora Drosera rotundifolia (Fonte: pixabay.com/)

Il movimento nelle piante è tradizionalmente classificato in due tipi: tropismi e nastie. I tropismi, a differenza delle nastie, sono funzionalmente definiti come movimenti o risposte di crescita degli organi vegetali a stimoli fisici e sono direttamente correlati alla direzione in cui vengono percepiti.

Sia le nastie che i tropismi possono essere il risultato di movimenti dovuti alla crescita o ai cambiamenti del turgore nelle cellule dell'organo in movimento, in modo che alcuni movimenti possano essere considerati reversibili e altri irreversibili, a seconda dei casi.

Charles Darwin nella sua opera dell'anno 1881 - Il potere del movimento nelle piante - descrisse i movimenti delle piante risultanti dai cambiamenti ambientali, in particolare quelli legati alle risposte tropicali. Tuttavia, i meccanismi alla base di questi movimenti sono stati descritti da vari autori da allora fino ai giorni nostri.

tipi

Una pianta può ricevere una grande varietà di stimoli per i quali può innescare una grande varietà di risposte. La classificazione dei diversi movimenti nastici è stata fatta principalmente sulla base della natura degli stimoli, tuttavia la descrizione scientifica dei meccanismi di risposta presenta molte ambiguità.

Tra i tipi più noti di nastia ci sono:

• Nictinastia : quando le foglie di alcune specie di leguminose si espandono completamente durante il giorno e si piegano o si chiudono di notte.
• Thigmonastia / Sismonastia : movimenti che derivano da stimoli per contatto fisico diretto in alcuni organi di alcune specie.
• Termonastia : movimenti reversibili dipendenti dalle fluttuazioni termiche.
• Fotonastia : è considerato un tipo speciale di fototropismo; le foglie di alcune specie in condizioni di elevata intensità luminosa possono essere disposte parallelamente all'incidenza della luce.
• Epinastia e iponastia : sono movimenti fogliari che alcune specie subiscono a fronte di condizioni di estrema umidità nelle radici o alte concentrazioni di sale nel terreno. L'epinastia ha a che fare con la crescita esagerata della regione adassiale mentre l'iponastia si riferisce alla crescita della regione abassiale della lamina fogliare.
• Hydronastia : movimento di alcuni organi vegetali che dipende dagli stimoli idrici.
• Chemionastia : risposta motoria correlata ai gradienti di concentrazione di alcune sostanze chimiche. Alcuni autori si riferiscono piuttosto a movimenti interni e percorsi di segnalazione.
• Gravinastia / Geonastia : movimento temporale reversibile di alcune piante in risposta a stimoli gravitazionali.

Caratteristiche ed esempi

Molti dei movimenti nastici dipendono dall'esistenza di un particolare organo: il pulvínulo. I pulvinuli sono organi motori specializzati situati alla base dei piccioli delle foglie semplici e piccioli e foglioline nelle foglie composte.

Anatomicamente parlando, sono composti da un cilindro centrale, circondato da strati di collenchima, e da una zona corticale motoria che ha cellule parenchimali suscettibili ai cambiamenti di dimensione e forma.

Le cellule della corteccia pulvinulare che cambiano di dimensione e forma sono note come cellule motorie, tra cui le cellule motorie estensori e flessori. Normalmente il movimento di questi dipende dalle variazioni del turgore dovute all'ingresso e / o all'uscita dell'acqua dal protoplasto.

Di seguito una breve descrizione delle nastie i cui casi potrebbero essere considerati esempi classici.

Nictinastias o "movimenti del sonno" delle piante

Sono stati inizialmente scoperti nella Mimosa pudica e sono molto comuni nei legumi. Hanno a che fare con il movimento "ritmico" delle foglie, che si chiudono di notte e si espandono completamente durante il giorno. I più studiati sono stati quelli di Albizzia julibrissim, A. lophantha, Samanea saman, Robinia pseudoacacia e Phaseolus coccineus.

Il fenomeno è ben noto nelle piante e si pensa abbia ragioni adattative: l'espansione delle lame fogliari durante il giorno consente di catturare un massimo di energia luminosa durante l'esposizione al sole, mentre la chiusura notturna cerca di evitare la perdita calorica importante.

Quando le foglie sono espanse, i pulvinuli sono in posizione orizzontale (diurna) e quando sono chiusi hanno una forma ad "U" (notturna), ovvero è correlata ad un aumento del turgore delle cellule estensorie durante l'apertura, e un aumento della turgore nelle cellule flessori durante la chiusura.

Descrizione grafica del movimento nictinastico (Charles Darwin, LL.D., FRS assistito da Francis Darwin, tramite Wikimedia Commons)

Tali cambiamenti del turgore si verificano a causa del movimento dell'acqua che dipende dal movimento intracellulare di ioni come K + e Cl-, malato e altri anioni.

K + entra nelle cellule motorie mediante un aumento della carica negativa sulla faccia interna della membrana citoplasmatica, che si ottiene attraverso l'azione delle ATPasi responsabili dell'espulsione dei protoni dal citoplasma.

La perdita di turgore avviene per inattivazione della pompa protonica, che depolarizza la membrana e attiva i canali del potassio, favorendo l'uscita di questo ione verso l'apoplasto.

Questi movimenti dipendono dall'azione dei fotorecettori composti da fitocromi, poiché esperimenti hanno dimostrato che le radiazioni prolungate stimolano l'apertura delle foglie.

Il movimento nictinastico ha una certa “ritmicità”, poiché le piante sottoposte ad oscurità permanente presentano questi movimenti ogni 24 ore, quindi una sorta di “orologio biologico” deve partecipare alla regolazione dei cambiamenti turgorici nelle cellule motorie pulvinule.

Thigmonasties o movimenti tattili

Una delle risposte tigmonastiche più popolari in letteratura è quella presentata dalla pianta carnivora Dionaea muscipula o "Venus flytrap", dove gli insetti sono intrappolati nelle sue foglie bilobate a cerniera.

Quando un insetto si arrampica verso la superficie ventrale della foglia e incontra tre delicati peli che innescano la risposta motoria, vengono generati segnali elettrici intercellulari che iniziano l'allungamento differenziale delle cellule in ciascun lobo fogliare, con conseguente chiusura del "Cheat" in meno di un secondo.

Dinoaea muscipula, Venus flytrap (Venus flytrap) (Fonte: pixabay.com/)

Carnivory fornisce a D. muscipula azoto sufficiente per sopravvivere, quindi queste piante possono stabilirsi senza problemi in terreni poveri di questo minerale. È importante notare che questo movimento è molto specifico, il che significa che stimoli come gocce di pioggia o forti venti non attivano la chiusura dei lobi.

Un'altra pianta carnivora, la Drosera rotundifolia, ha centinaia di tentacoli mucillaginosi sulla superficie delle sue foglie modificate, attirando l'attenzione di centinaia di potenziali prede, che rimangono intrappolate nelle mucillagini dei "tentacoli".

I tentacoli sensoriali rilevano la presenza della preda ei tentacoli adiacenti si piegano verso quello che è stato stimolato, formando una trappola a coppa che intrappola l'insetto al suo interno.

Si pensa che si verifichi una crescita differenziale controllata dalle variazioni dei livelli di auxina poiché l'aggiunta di auxine esogene innesca la chiusura delle foglie e, aggiungendo bloccanti del trasporto dello stesso ormone, il movimento viene inibito.

La mimosa modesta è anche la protagonista dei movimenti tigmonastici meglio descritti. Il tocco di uno dei suoi foglietti favorisce la chiusura immediata delle sue foglie composte.

Si pensa che questa risposta a stimoli tattili possa servire a spaventare possibili predatori o come meccanismo di difesa che consente l'esposizione delle loro spine difensive.

La piegatura delle foglie dipende dai cambiamenti nel turgore. Le pulvinule in questo caso perdono il turgore, in particolare le cellule flessori si allungano in risposta alla perdita di volume delle cellule estensorie.

Mimosa pudica o la "pianta sensibile" (Fonte: pixabay.com/)

La variazione di volume avviene a causa di uno scarico di saccarosio nel floema, che forza il trasporto osmotico dell'acqua e il trasporto passivo di ioni potassio e cloro.

In questo movimento si genera anche un gradiente elettrochimico grazie alla partecipazione di pompe protoniche nella membrana (ATPasi). Sono coinvolti fattori di crescita, citoscheletro e filamenti di actina, tra gli altri.

Thermonasties

È stato dettagliato in fiori di croco e tulipani. Avviene a causa di una crescita differenziale sui lati opposti dei petali che reagiscono allo stimolo termico e non a causa di cambiamenti di turgore. La differenza di risposta si verifica poiché i due lati dell'organo hanno una crescita ottimale a temperature molto diverse.

Fiori di croco (Fonte: pixabay.com/)

Durante questo movimento non si verificano cambiamenti significativi nei valori osmotici, pH o permeabilità dei protoplasti. Sono stati osservati anche aumenti significativi della CO2 intracellulare, che sembra essere il fattore che sensibilizza i tessuti ai cambiamenti di temperatura.

Tulipani chiusi (Fonte: pixabay.com/)

Questo movimento è indipendente dall'intensità della luce e strettamente dipendente dall'aumento della temperatura. La convenzione tra diversi autori è che la variazione termica deve essere compresa tra 0,2 ° C e 0,5 ° C per osservare un movimento dei fiori. Un calo di temperatura della stessa entità ne provoca la chiusura.

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