Хуткія рухі раслін. Закручванне вусікаў

Вы знаходзіцеся: Хуткія рухі раслін

Некаторыя расліны, не мелыя цвёрдага сцябла, здольныя падтрымліваць сябе і вырастаць вышэй суседніх выглядаў з дапамогай тонкіх бичевидных прыдаткаў, званых вусікамі. Гэтыя органы - звычайна перайначаныя часткі сцябла ці лісця - пры сваім росце здзяйсняюць кругавыя рухі, што павялічвае верагоднасць кантакту з патэнцыйнай апорай. Сустрэўшы падыходны аб'ект, яны змяняюць хуткасць і кірунак росту такім чынам, каб учапіцца за яго і падцягнуць расліну ўгару.

У некаторых раслін вусікі ўвінаюцца вакол апоры, тады як у іншых яны ўтвораць ліпкія падушачкі, якія ўрастаюць у шчыліны на падтрымных паверхнях (мал. 13.7). У выглядаў з якія завіваюцца вусікамі апікальная частка вусіка ўтворыць кольца вакол апорнага аб'екта. Неўзабаве пасля гэтага больш базальная частка фармуе вольнае кольца ў прасторы, падцягваючы тым самым расліна бліжэй да апоры. Вольныя кольцы могуць одревесневать, што павялічвае іх трываласць на парыў. Закручаны вусік страснацвета Passiflora coerulea, утваралы як кантактныя, так і вольныя кольцы, можа развіць высілак, роўнае 350-750 г, што адпавядае вазе некалькіх футаў сцябла гэтай ліяны.

Вусікі могуць быць тигмонастическими (кірунак закручвання наканавана асіметрыяй у структуры вусіка) ці тигмотропическими (кірунак залежыць ад кірунку раздражненняў). Вусікі таго і іншага тыпу, якія распачалі закручвацца, звычайна выпростваюцца, калі кантактны стымул будзе заўчасна выдалены. Таму кароткачасовы судотык з жывёлай, хісткай ад ветра галінкай ці іншым рухомым аб'ектам звычайна не вядзе да працяглай змены ў арыентацыі вусікаў.

Закручванне актывуецца святлом, але ў адрозненне ад стымуляцыі рухаў лісця ў никтинастических раслін фитохром тут, відаць, не ўдзельнічае. Дзеянне святла, верагодна, прама злучана з запатрабаваннем у АТФ, які ўтвараецца пры фотасінтэзе, бо святло часткова можна замяніць даданнем АТФ да інкубацыйнага асяроддзя, на якой плаваюць вусікі. Падчас закручвання адзначана адукацыя вялікіх колькасцяў ADP і P1 у выніку гідролізу АТР.

Упадабаным эксперыментальным аб'ектам для вывучэння закручвання вусікаў служыць гарох (Pisum sativum). Рэакцыя ў яго тигмонастическая, і яе можна стымуляваць, пагладжваючы ніжнюю (абаксіяльную) бок вусіка шкляной палачкай. Закручванне, якое пачынаецца ўжо праз дзве хвіліны (мал. 13.8) і працягваецца больш 48 гадзін, складаецца з дзвюх розных фаз: спачатку абаксіяльныя клеткі сціскаюцца, а верхнія (адаксиальные) расцягваюцца; пасля гэтага клеткі на абодвух баках расцягваюцца, прычым адаксиальные хутчэй, чым абаксіяльныя.

Відаць, у рэгуляцыі змены велічыні клетак, які прыводзіць да закручвання, удзельнічаюць два гармона - аўксін і этылен. Адрэзаныя вусікі гароху і іншых вывучаных раслін пры апрацоўцы аўксінам закручваюцца ў кольцы без тактыльнай стымуляцыі (мал. 13.9); гэта не дзіўна, бо аўксін стымулюе рост, а адукацыя кольцаў злучана з вялікім павелічэннем хуткасці расцяжэння клетак.

Аднак яно залежыць ад асіметрычнага росту абаксіяльных і адаксиальных клетак, а тым часам адбываецца нават у адказ на сіметрычную апрацоўку аўксінам. Таму адаксиальные і абаксіяльныя клеткі павінны рэагаваць на аўксін па-рознаму. Часткова гэта можа залежаць ад гармона этылену. Аўксін стымулюе ў вусіках, як і ў шматлікіх іншых раслінных тканінах, сінтэз этылену (гл. гл. 10), а такі сінтэз у абаксіяльных клетках вусіка адбываецца, мабыць, у некалькі разоў хутчэй, чым у адаксиальных. Этылен робіць мембраны пранікальнымі, і падвышэнне колькасці этылену ў абаксіяльных клетках суправаджаецца ўцечкай раствораных рэчываў з вакуолі, што вядзе да сціску гэтых клетак у раннюю фазу закручвання. Таму адрозненні ва ўтрыманні этылену ў абаксіяльных і адаксиальных клетках дазваляюць растлумачыць і розніцу ў іх расцяжэнні падчас другой фазы.

Верхавіна вусіка найболей адчувальная да тактыльнай стымуляцыі, але такая стымуляцыя падахвочвае завівацца як верхавіну, так і базальныя зоны; гэта паказвае на тое, што нейкі фактар распаўсюджваецца па тканіне. Успомніце, што аўксін перасоўваецца па тканінах расліны ў базипетальном кірунку. Тым не менш аўксін не можа быць першасным перадатчыкам, бо стымул перадаецца значна хутчэй, чым аўксін. Мабыць, дзеянню аўксіну павінна папярэднічаць нейкая іншая падзея, магчыма злучанае з перасоўваннем іёнаў. Мы яшчэ не ведаем, ці ёсць у вусіках узбудлівыя клеткі, здольныя перадаваць патэнцыял дзеяння, як у мімозы і некаторых насякомаедных раслін, ці ж тут удзельнічае нейкая іншая форма электрычнага сігналу.