Хуткія рухі раслін. Хуткія рухі лісця ў адчувальнай расліны mimosa pudica

Вы знаходзіцеся: Хуткія рухі раслін

Лісце ў Mimosa pudica, як і ў Samanea, здзяйсняюць циркадные никтинастические рухі. Але яны могуць таксама надзвычай хутка рухацца ў адказ на механічныя, тэмпературныя, хімічныя і электрычныя раздражняльнікі. Праз некалькі секунд пасля дакранання да ліста хвосцікі апускаюцца і лісточкі складаюцца. Такая хуткая рэакцыя, якая патрабуе высокай ступені каардынацыі, абумоўлена пераўтварэннем механічнага стымулу, успрыманага сэнсарнымі клеткамі хвосціка, у электрычны сігнал. Гэты сігнал- верагодна, дэпалярызацыя мембраны - хутка распаўсюджваецца па тканіне, пакуль не дойдзе да маторных клетак ліставай падушачкі, якія адразу ж змяняюць свой аб'ём, і гэта прыводзіць да руху лісця ці лісточкаў.

Які распаўсюджваецца электрычны сігнал можна вымераць з дапамогай двух шкляных электродаў, запоўненых растворам солі, адзін з якіх змяшчаюць на хвосцік, а іншы - у глебу, што атачае карані, ці на сценку чыгуна з раслінай. Сігнал уяўляе сабою кароткачасовы зрух рознасці патэнцыялаў паміж электродамі (мал. 13.2). Ён перадаецца па тронку ў мімозы з хуткасцю каля 2 гл/з і прыкладна ў 5 раз хутчэй па лісце насякомаеднай расліны Dionaea (венерына валасянка). Хуткасць перадачы ўзрастае ў 3 разу пры падвышэнні тэмпературы на кожныя 10°, што паказвае на ўдзел хімічных рэакцый. Пры выдаленні флаэмы распаўсюд сігналаў запавольваецца; значыць, яны перадаюцца па клетках флаэмы. Сігнал не можа пераадолець бар'ер з мёртвых клетак; гэта азначае, што ён, верагодна, не злучаны з дыфузіяй вадараспушчальных гармонаў.

Хоць вонкавыя электроды і дазваляюць усталяваць, што ў раслінах для сувязі паміж клеткамі выкарыстоўваюцца электрычныя сігналы, яны не даюць ніякіх указанняў адносна механізмаў перадачы ці якія ўдзельнічаюць у ёй клетак. З дапамогай унутрыклеткавых микроэлектродов (гл. мал. 7.8) атрымалася паказаць, што вызначаныя клеткі ў флаэме і протоксилеме мімозы з'яўляюцца 'узбудлівымі' (мал. 13.3). Іх патэнцыял супакою, т. е. трансмембранный патэнцыял да ўзрушанасці, значна больш адмоўны, чым у атачальных клетак. Калі ў выніку электрычнай ці хімічнай стымуляцыі гэты патэнцыял (т. е. электроотрицательность унутранага боку мембраны) змяншаецца да вызначанага 'парогавага' узроўня, клетка дае 'разрад'.

Усе стымулы, якія мацней парогавага, выклікаюць аднолькавую рэакцыю ('усё ці нічога'), якая складаецца ў дэпалярызацыі да нуля ці нават да дадатнага ўзроўня з наступным хуткім зваротам да патэнцыялу супакою. Узбудлівыя клеткі ў расліннай тканіне заўсёды злучаны плазмодесмами, па якіх, мабыць, і перадаюцца электрычныя сігналы. Які распаўсюджваецца сігнал, званы патэнцыялам дзеяння, падобны з патэнцыяламі дзеяння ў нервовай тканіне, з той толькі розніцай, што ў раслінах не было знойдзена ніякага хімічнага перадатчыка. Ацэтылхалін, які перадае сігнал ад адной клеткі да іншай у нервовай тканіне, ёсць і ў раслінах, але няма пераканаўчых дадзеных у карысць таго, што ён і тут удзельнічае ў перадачы міжклеткавых сігналаў.

Раздражненне хвосціка ў мімозы лёгкім дакрананнем ці кропляй вады ўзбуджае патэнцыял дзеяння, абмежаваны межамі дадзенага ліста. Але калі стымуляваць ліст апёкам ці пашкоджаннем, залучаюцца і іншае лісце; такія стымулы выклікаюць не толькі патэнцыял дзеяння, але і так званы зменлівы патэнцыял. Гэты патэнцыял, відаць, перадаецца хімічным рэчывам, якое распаўсюджваецца па ксілеме, праходзіць праз ліставую падушачку і ініцыюе на яе далёкім боку новы патэнцыял дзеяння. Апошні перадаецца па ўзбудлівых клетках флаэмы і протокси-лемы, пакуль не дойдзе да іншай ліставай падушачкі, у якой затым адбываюцца характэрныя змены тургора, кіроўныя да складання ліста. У залежнасці ад сілы першапачатковага раздражнення зменлівы (градуальный) патэнцыял можа зноў прайсці праз ліставую падушачку і стымулюе яшчэ адзін патэнцыял дзеяння на яе далёкім боку. Такім чынам, зменлівы патэнцыял каардынуе рух рознага лісця расліны, узбуджаючы патэнцыялы дзеяння, якія перадаюцца па вызначаных зонах тканіны.

Відаць, у мімозы рух органаў цалкам вызначаецца зменамі тургора. Памяншэнню аб'ёму тых ці іншых маторных клетак спадарожнічае вылучэнне з іх іёнаў Да+ і танниноподобных рэчываў у пазаклеткавую прастору. Такая змена, абумоўленае, як мяркуюць, хуткім павелічэннем пранікальнасці мембран, суправаджаецца электрычнымі сігналамі, якія можна выявіць з дапамогай микроэлектродов. Вонкавае падабенства паміж гэтым працэсам і скарачэннем цягліц у жывёл дазваляе выказаць здагадку і наяўнасць агульных унутраных асаблівасцяў, такіх, як удзел скарачальных бялкоў тыпу актаміязіну; аднак пакуль няма важкіх дадзеных, якія пацвярджалі б гіпотэзу пра падобны механізм ці супярэчылі ёй.

Некаторыя даследнікі падкрэслівалі значэнне танінаў для рухаў мімозы. Гэта гетэрагенная група кандэнсаваных фенольных злучэнняў можа ўтвараць комплексы як з вавёркамі, так і неарганічнымі іёнамі. Таніны дэнатуруюць бялкі і маглі б пашкоджваць клетку, але не выклікаюць шкодных эфектаў, пакуль яны ізаляваны ў мембранных мяшэчках вакуоляў. Мабыць, іх асабліва шмат у вакуолях раслін, здольных да тигмонастическим рухам (мал. 13.4). Падчас такіх рухаў танниновые агрэгаты ў вакуолях диссоциируют, і некаторыя таніны, мабыць, вылучаюцца праз мембраны маторных клетак. Затым яны дыфузіююць у гидатоды (поры) у эпідэрмісе ліставай падушачкі. Паколькі таніны валодаюць звязальным густам і дзейнічаюць як прыродныя рэпеленты, вылучэнне танінаў пры руху ліста можа спрыяць абароне расліны ад казурак.