- Meccanismo di idrotropismo
- Perché l'idrotropismo è così importante per le piante?
- Idee sbagliate sull'idrotropismo
- Idrotropismo e crescita delle radici nelle zone umide
- Assorbimento dell'acqua
- Distanza necessaria per l'assorbimento d'acqua
- Studi sull'idrotropismo
- Alterare la direzione del vettore di gravità
- microgravità
- Altre difficoltà
- Riferimenti
L' idrotropismo è una risposta della crescita delle piante alle concentrazioni d'acqua; la risposta può essere positiva o negativa. Le radici, ad esempio, sono positivamente idrotropiche, poiché la crescita delle radici delle piante avviene verso un livello di umidità relativa più elevato. La pianta è in grado di rilevarlo al cappello della radice e quindi inviare segnali alla parte allungata della radice.
Un idrotropismo positivo è quello in cui l'organismo tende a crescere verso l'umidità, mentre un idrotropismo negativo è quando l'organismo si allontana da esso.
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L'idrotropismo è una forma di tropismo (è una risposta orientativa di un organismo a uno stimolo) caratterizzata dalla risposta di crescita o movimento di una cellula o di un organismo all'umidità o all'acqua.
Meccanismo di idrotropismo
Una classe di ormoni vegetali chiamati auxine coordina questo processo di crescita delle radici.
Le auxine giocano un ruolo chiave nel piegare le radici delle piante verso l'acqua perché fanno sì che un lato della radice cresca più velocemente dell'altro e quindi la piegatura della radice.
Il processo di idrotropismo viene avviato dal cappello della radice che cattura l'acqua e invia un segnale alla parte allungata della radice.
L'idrotropismo è difficile da osservare nelle radici sotterranee, poiché le radici non sono facilmente osservabili.
L'acqua si muove facilmente nel terreno e il contenuto di acqua del terreno cambia costantemente, quindi qualsiasi gradiente di umidità del suolo non è stabile.
Perché l'idrotropismo è così importante per le piante?
Le radici crescono nell'acqua
Questa capacità di piegare e far crescere la radice verso un gradiente di umidità fornito dall'idrotropismo è essenziale perché le piante hanno bisogno di acqua per crescere. L'acqua, insieme ai nutrienti minerali solubili, viene assorbita dai peli delle radici.
Quindi nelle piante vascolari, acqua e minerali vengono trasportati in tutte le parti di una pianta attraverso un sistema di trasporto chiamato xilema.
Il secondo sistema di trasporto nelle piante vascolari è chiamato floema. Il floema trasporta anche acqua, non con minerali solubili, ma principalmente con nutrienti organici solubili.
Questo è di importanza biologica, poiché l'idrotropismo aiuta ad aumentare l'efficienza della pianta nel suo ecosistema.
Idee sbagliate sull'idrotropismo
Idrotropismo e crescita delle radici nelle zone umide
Una maggiore crescita delle radici nelle aree del suolo umido rispetto alle aree del suolo asciutto di solito non è il risultato dell'idrotropismo.
L'idrotropismo richiede che una radice si pieghi da un essiccatore a un'area umida del terreno. Le radici richiedono acqua per crescere, quindi le radici che si trovano nel terreno umido cresceranno e si ramificheranno molto più di quelle nel terreno asciutto.
Assorbimento dell'acqua
Le radici non possono sentire l'acqua all'interno dei tubi intatti per idrotropismo e devono rompere i tubi per ottenere l'acqua.
Distanza necessaria per l'assorbimento d'acqua
Le radici non possono sentire l'acqua a diversi metri di distanza attraverso l'idrotropismo e crescere verso di essa.
Nella migliore delle ipotesi, l'idrotropismo probabilmente opera a distanze di un paio di millimetri.
Studi sull'idrotropismo
La ricerca sull'idrotropismo è stata principalmente un fenomeno di laboratorio per le radici coltivate nell'aria umida piuttosto che nel suolo. La sua importanza ecologica nelle radici coltivate nel suolo non è chiara. La recente identificazione di una pianta mutante priva di risposta idrotropica ha aiutato a chiarire il suo ruolo in natura.
L'idrotropismo può essere importante per le piante coltivate nello spazio, dove può consentire alle radici di orientarsi in un ambiente di microgravità. In realtà, questa risposta alla crescita delle piante non è facile da studiare. Gli esperimenti, come detto, vengono eseguiti in laboratorio e non in ambiente naturale.
Tuttavia, si apprende sempre di più sulla natura complessa di questo processo di crescita delle piante.
Le piante più popolari per studiare questo effetto sono: la pianta del pisello (Pisum sativum), la pianta del mais (Zea mays) e il thale acido (Arabidopsis thaliana).
Alterare la direzione del vettore di gravità
Un altro approccio allo studio dell'idrotropismo consiste nell'usare strumenti per alterare la direzione del vettore gravitazionale ricevuto dalle piante.
La direzione della crescita delle radici è verso l'acqua
Sebbene non sia possibile eliminare l'effetto della gravità sulla Terra, esistono macchine che ruotano piante attorno ad un asse o, in alcuni casi, in tre dimensioni nel tentativo di neutralizzare gli effetti della gravità, che vengono chiamate macchine di posizionamento. casuale.
In effetti, l'idrotropismo nelle radici era più evidente quando le piante di piselli e cetrioli venivano coltivate in una di queste macchine.
microgravità
Un approccio ancora più interessante allo studio è quello di utilizzare le condizioni di microgravità presenti durante il volo spaziale.
L'idea è che, in assenza di forze gravitazionali significative, le risposte gravitropiche predominanti delle radici siano effettivamente negate, in modo che altri tropismi radicali (come l'idrotropismo) diventino più evidenti, al di sopra del gravitropismo. Questo è un movimento di rotazione o crescita di una pianta o di un fungo in risposta alla gravità.
Altre difficoltà
Un altro ostacolo allo studio dell'idrotropismo è la difficoltà di stabilire un sistema in cui vi sia un gradiente di umidità riproducibile.
I metodi classici dei botanici tedeschi, usati anche dai Darwin, includevano il posizionamento dei semi in un cilindro sospeso di segatura umida, che faceva sì che le radici crescessero prima verso il basso, ma poi ricrescessero nel substrato umido.
È interessante notare che uno dei tropismi meno conosciuti è l'idrotropismo, crescita diretta in risposta a gradienti di acqua o umidità.
Sebbene l'idrotropismo fosse stato studiato nelle radici delle piante da botanici tedeschi del 19 ° secolo e dai Darwin, l'esistenza di questo tropismo è stata messa in dubbio fino agli ultimi anni.
Questi processi devono semplicemente essere studiati ulteriormente. Ogni studio scientifico aumenterà la comprensione di questi meccanismi complessi.
Riferimenti
- Hershey, D. (1992). "L'idrotropismo è tutto bagnato?" Attività scientifiche. 29 (2): 20-24.
- Kiss, J. (2007). "Dov'è l'acqua? Idrotropismo nelle piante ”. Recupero da ncbi.nlm.nih.gov.
- Team di redattori di piante e fiori. (2012). "Hydrotropism". Recupero da plant-and-flower-guide.com.
- Miyazawa, Y., Yamazaki, T., Moriwaki, T. e Takahashi, J. (2011). "Hydrotropism". Progressi nella ricerca botanica. Recupero da sciencedirect.com.
- Team di editor online di biologia. (2016). "Hydrotropism". Estratto da biology-online.org.
- Takahashi, N., Yamazaki, Y., Kobayashi, A., Higashitani, A. e Takahashi, H. (2003). "L'idrotropismo interagisce con il gravitropismo degradando gli amiloplasti nelle radici delle pianticelle di Arabidopsis e ravanello". Plant Physiol. 132 (2): 805–810.
- Dictionary Editor Team. (2002). "Hydrotropism". Estratto da dictionary.com.