hidrotropismoは水濃度に対する植物の成長反応です。答えは肯定的または否定的です。たとえば、植物の根の成長はより高い相対湿度レベルに向かって発生するため、根は肯定的なハイドロトロピックです。植物は根冠でこれを検出し、次に根の細長い部分に信号を送ることができます。
正の向屈性は、生物が湿度に向かって成長する傾向があるものであり、負の向屈性は、生物がそこから離れて成長するときです。
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向屈性は、湿度または水に対する細胞または生物の成長または運動応答を特徴とする、一種の向性(刺激に対する生物の配向応答)です。
向屈性のメカニズム
オーキシンと呼ばれる植物ホルモンのクラスは、この根の成長プロセスを調整します。
オーキシンは、植物の根を水に向かって曲げるのに重要な役割を果たします。なぜなら、それらは、根の片側を他の側より速く成長させ、したがって根を曲げるからです。
水分屈性プロセスは、根のキャップが水を捕らえ、根の細長い部分に信号を送ることによって開始されます。
根が容易に観察できないため、地下の根では屈水性を観察することは困難です。
水は土壌内を移動しやすく、土壌の含水率は常に変化しているため、土壌水分の勾配は安定していません。
植物にとって向水性がなぜそれほど重要なのですか?
根は水に成長します
植物が成長するために水を必要とするため、ハイドロトロピズムによって提供される水分勾配に向かって根を曲げて成長させるこの能力は不可欠です。水は、可溶性のミネラル栄養素とともに、根毛に吸収されます。
したがって、維管束植物では、水とミネラルは木部と呼ばれる輸送システムを介して植物のすべての部分に輸送されます。
維管束植物の2番目の輸送システムは師部と呼ばれます。師部はまた、水溶性のミネラルではなく、主に水溶性の有機栄養素とともに水を運びます。
ハイドロトロピズムがその生態系における植物の効率を高めるのを助けるので、これは生物学的に重要です。
向水性に関する誤解
湿潤地域での水分屈性と根の成長
乾燥した土壌領域よりも湿った土壌領域でのより大きな根の成長は、通常、向水性の結果ではありません。
屈水性は、根が乾燥機から土壌の湿った領域に曲がることを必要とします。根は水を必要とするので、湿った土壌にある根は、乾燥した土壌よりもはるかに多く成長して枝分かれします。
吸水
根はハイドロトロピズムによって無傷のパイプ内の水を感じることができず、水を得るためにパイプを壊さなければなりません。
吸水に必要な距離
根は、ハイドロトロピズムによって数フィート離れた場所で水を感じることができず、それに向って成長することはできません。
せいぜい、屈水作用はおそらく数ミリメートルの距離で作動します。
向水性研究
向水性に関する研究は、主に土壌ではなく湿った空気で育った根の実験室の現象でした。土壌で栽培された根におけるその生態学的重要性は明らかではありません。向水性応答を欠く変異植物の最近の同定は、自然におけるその役割の解明に役立ちました。
ハイドロトロピズムは、根が微小重力環境で自分自身を配向させることができる宇宙で育った植物にとって重要である可能性があります。実際には、植物の成長に対するこの反応を研究するのは簡単ではありません。前述のように、実験は実験室で行われ、自然環境では行われません。
しかし、この植物成長プロセスの複雑な性質について、ますます多くが学ばれています。
この効果を研究するための最も人気のある植物は、エンドウ豆の植物(Pisum sativum)、トウモロコシの植物(Zea mays)、サワーターレ(Arabidopsis thaliana)です。
重力ベクトルの方向を変える
向水性を研究するための別のアプローチは、植物が受け取る重力ベクトルの方向を変えるために器具を使用することです。
根の成長の方向は水に向かっています
地球への重力の影響を排除することは不可能ですが、重力の影響を中和するために軸を中心に、場合によっては3次元で植物を回転させる機械があります。これをポジショニングマシンと呼びます。ランダム。
実際、根のヒドロトロピズムは、エンドウ豆とキュウリの植物がこれらの機械の1つで栽培されたときに最も明白でした。
微小重力
研究へのさらに興味深いアプローチは、宇宙飛行中に存在する微小重力条件を使用することです。
アイデアは、大きな重力がない場合、根の主な重力屈性応答が効果的に打ち消され、重力屈性よりも他の根屈性(ヒドロトロピズムなど)がより明白になるということです。これは、重力に応じた植物または真菌の回転運動または成長運動です。
その他の困難
向水性を研究するためのもう一つの障害は、再現可能な水分勾配があるシステムを確立することの難しさです。
ダーウィンで使用されていた古典的なドイツの植物学者の方法は、湿ったおがくずの吊り下げられたシリンダーに種子を置くことを含み、その結果、根は最初は下向きに成長し、次に湿った基質に戻って成長しました。
あまり知られていない向性の1つは、水向性、つまり水または湿気の勾配に応じた直接的な成長であることは注目に値します。
19世紀のドイツの植物学者やダーウィンによって植物の根で屈水性が研究されてきたが、この屈性の存在は近年まで疑問視されてきた。
これらのプロセスは、さらに調査する必要があります。それぞれの科学的研究により、これらの複雑なメカニズムの理解が深まります。
参考文献
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